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耐火材料是一种耐火极限不低于1580℃的非金属材料,具有良好的抗热震性和抗化学侵蚀性,导热系数低,膨胀系数小。耐火材料是指耐火材料的锥形试样在无负荷条件下能耐高温而不软化熔化的温度,单位为摄氏度。耐火材料广泛应用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、电力等工业领域,其中冶金行业的消耗量Z大,占总产量的50% ~ 60%。
类型:
耐火材料种类繁多,通常按其耐火材料分为普通耐火材料(1580 ~ 1770℃)、耐火材料(1770 ~ 2000℃)和耐火材料(2000℃以上)。按化学特性可分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。此外,还有特殊场合的耐火材料。
构成:
酸性耐火材料主要由氧化硅组成,常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是一种含硅量超过94%的硅质产品。使用的原料有硅石、废硅砖等。抗酸性渣侵蚀能力强,荷重软化温度高,反复煅烧后体积不收缩甚至略有膨胀。但易被碱性渣腐蚀,抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料,含氧化铝30% ~ 46%。是一种弱酸性耐火材料,具有良好的抗热震性和抗酸性渣侵蚀性,应用广泛。
中性耐火材料主要由氧化铝、氧化铬或碳组成。氧化铝含量大于95%的刚玉制品是一种用途广泛的耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖抗钢渣侵蚀性能好,但抗热震性差,高温载荷下变形温度低。碳素耐火材料中有碳砖、石墨制品和碳化硅制品,热膨胀系数低,导热系数高,抗热震性好,高温强度高,耐酸碱和盐类腐蚀,特别是弱酸碱,不被金属和炉渣润湿,重量轻。广泛用作高温炉内衬材料,也用作石油和化工行业的高压釜内衬。
碱性耐火材料中,主要成分是氧化镁和氧化钙,常用镁砖。氧化镁含量在80% ~ 85%以上的镁砖具有良好的抗碱渣和铁渣性能,耐火性能高于粘土砖和硅砖。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备和一些高温设备。
特殊场合使用的耐火材料包括高温氧化物材料,如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆等。以及难熔化合物材料,例如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等。高温复合材料主要包括金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷。
普通耐火材料:
常用的耐火材料有AZS砖、刚玉砖、直接结合镁铬砖、碳化硅砖、氮化硅结合碳化硅砖、氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料;耐火材料,如氧化钙、氧化铬、氧化铝、氧化镁和氧化铍。
常用的隔热耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、隔热板等。
常用的不定型耐火材料包括填料、耐火捣打料、耐火浇注料、耐火可塑耐火材料、耐火泥浆、耐火喷补料、耐火抛射物、耐火涂料、轻质耐火浇注料和炮泥。