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耐火材料是一種耐火極限不低于1580℃的非金屬材料,具有良好的抗熱震性和抗化學侵蝕性,導熱系數低,膨脹系數小。耐火材料是指耐火材料的錐形試樣在無負荷條件下能耐高溫而不軟化熔化的溫度,單位為攝氏度。耐火材料廣泛應用于冶金、化工、石油、機械制造、硅酸鹽、電力等工業領域,其中冶金行業的消耗量Z大,占總產量的50% ~ 60%。
類型:
耐火材料種類繁多,通常按其耐火材料分為普通耐火材料(1580 ~ 1770℃)、耐火材料(1770 ~ 2000℃)和耐火材料(2000℃以上)。按化學特性可分為酸性耐火材料、中性耐火材料和堿性耐火材料。此外,還有特殊場合的耐火材料。
構成:
酸性耐火材料主要由氧化硅組成,常用的有硅磚和粘土磚。硅磚是一種含硅量超過94%的硅質產品。使用的原料有硅石、廢硅磚等。抗酸性渣侵蝕能力強,荷重軟化溫度高,反復煅燒后體積不收縮甚至略有膨脹。但易被堿性渣腐蝕,抗熱震性差。硅磚主要用于焦爐、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設備。粘土磚以耐火粘土為主要原料,含氧化鋁30% ~ 46%。是一種弱酸性耐火材料,具有良好的抗熱震性和抗酸性渣侵蝕性,應用廣泛。
中性耐火材料主要由氧化鋁、氧化鉻或碳組成。氧化鋁含量大于95%的剛玉制品是一種用途廣泛的耐火材料。以氧化鉻為主要成分的鉻磚抗鋼渣侵蝕性能好,但抗熱震性差,高溫載荷下變形溫度低。碳素耐火材料中有碳磚、石墨制品和碳化硅制品,熱膨脹系數低,導熱系數高,抗熱震性好,高溫強度高,耐酸堿和鹽類腐蝕,特別是弱酸堿,不被金屬和爐渣潤濕,重量輕。廣泛用作高溫爐內襯材料,也用作石油和化工行業的高壓釜內襯。
堿性耐火材料中,主要成分是氧化鎂和氧化鈣,常用鎂磚。氧化鎂含量在80% ~ 85%以上的鎂磚具有良好的抗堿渣和鐵渣性能,耐火性能高于粘土磚和硅磚。主要用于平爐、吹氧轉爐、電爐、有色金屬冶煉設備和一些高溫設備。
特殊場合使用的耐火材料包括高溫氧化物材料,如氧化鋁、氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣、氧化鋯等。以及難熔化合物材料,例如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等。高溫復合材料主要包括金屬陶瓷、高溫無機涂層和纖維增強陶瓷。
普通耐火材料:
常用的耐火材料有AZS磚、剛玉磚、直接結合鎂鉻磚、碳化硅磚、氮化硅結合碳化硅磚、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,如氧化鈣、氧化鉻、氧化鋁、氧化鎂和氧化鈹。
常用的隔熱耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、隔熱板等。
常用的不定型耐火材料包括填料、耐火搗打料、耐火澆注料、耐火可塑耐火材料、耐火泥漿、耐火噴補料、耐火拋射物、耐火涂料、輕質耐火澆注料和炮泥。