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耐火材料都有哪些种类

作者:寰洋实业  发布日期:2017-06-23

  耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域,是耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。那么耐火材料都有哪些种类呢?耐火材料根据配方比例的不同高达10000余种,但是通常按耐火度高低分为普通耐火材料(1580~1770℃)、高级耐火材料(1770~2000℃)和特级耐火材料(2000℃以上);按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料,按密度还可分为轻质耐火材料和重质耐火材料。按照外形可分为定形耐材和不定形耐材,定形产品为各类耐火砖制品,不定形产品为各类耐火浇注料。

 

不定型耐火材料

 

  以轻质耐火材料与重质耐火材料为例,轻质耐火材料是气孔率高、体积密度小、热导率低的耐火材料。在工业窑炉和其他热工设备上用作隔热材料。与一般耐火砖比较,抗渣蚀性、力学强度、耐磨损性较差,高温下体积收缩较大。工业窑炉砌体蓄热损失和炉体表面散热损失,一般约占燃料消耗的24~45%。用热导率低、热容量小的轻质砖作炉体结构材料,可节省燃料消耗;同时,由于窑炉可以快速升温和冷却,能提高设备生产效率;还能减轻炉体重量,简化窑炉构造,提高产品质量,降低环境温度,改善劳动条件。但是,轻质耐火砖气孔率较大,组织疏松,不能用于直接接触熔渣和液态金属的部位;力学强度较低,不能用于承重结构;耐磨性能很差,不宜用于与炉料接触、磨损严重的部位。

 

  重质耐火材料是密度大于2.0g/cm3的耐火材料,耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下,抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。可直接接触火焰,具有耐高温耐磨等特点是窑炉必不可少的耐火材料之一。在窑炉的使用中应该将轻质耐火材料与重质耐火材料进行混合使用,才能够发挥出他们最好的效果。

 

   定形耐材分为重质耐火砖和轻质保温砖,重质耐火砖比较有代表性的是高铝砖,根据三氧化二铝Al2O3含量分成为三个等级:Ⅰ级──Al2O3含量>75%;Ⅱ级──Al2O3含量为 60~75%;Ⅲ级──Al2O3含量为48~60%。高铝砖氧化铝含量在48%以上是属于中性耐火材料。由矾土或其他氧化铝含量较高的原料经成型和煅烧而成。常用于砌筑炼钢电炉、玻璃熔炉、水泥回转炉等的衬里。

 

   轻质保温产品比较常见的是轻质莫来石保温砖,以莫来石(3Al2O3?2SiO2)为主晶相的高铝质耐火材料。一般氧化铝含量在65%~75%之间。矿物组成除莫来石外,其中含氧化铝较低者还含有少量玻璃相和方石英;含氧化铝较高者还含有少量刚玉。耐火度较高,可达1790℃以上。主要用于热风炉炉顶、高炉炉身和炉底、玻璃熔窑蓄热室、陶瓷烧结窑、石油裂解系统死角炉衬等。

 

刚玉浇注料

 


   不定形耐材是各种型号的耐火浇注料、可塑料、喷涂料等,耐火性能比较好是高强度刚玉质耐火浇注料,高性能耐火浇注料主要有高铝质、莫来石质及刚玉质,该类产品具有强度高、热震性能稳定、使用性能优异等特点,广泛应用于球团回转窑、加热炉等工业窑炉内衬等部位。

 
中国在4000多年前就使用杂质少的粘土,烧成陶器,并已能铸造青铜器。东汉时期(公元25~220)已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初,耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展,同时发展了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纤维(用于1600℃以上的工业窑炉)。前者如氧化铝质耐火混凝土,常用于大型化工厂合成氨生产装置的二段转化炉内壁,效果良好。50年代以来,原子能技术、空间技术、新能源开发技术等的迅速发展,要求使用耐高温、抗腐蚀、耐热震、耐冲刷等具有综合优良性能的特种耐火材料,例如熔点高于2000℃的氧化物、难熔化合物和高温复合耐火材料等。

 

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