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耐火材料复习

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1、.耐火材料的化学成分、矿物组成及微观结构决定了耐火材料的性质;

2、耐火材料是耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。

耐火材料在无荷重时抵抗高温作用的稳定性,即在高温无荷重条件下不熔融软化的性能称为耐火度,它表示耐火材料的基本性能。

3、耐火材料的分类方法很多,其中主要有化学属性分类法、化学矿物组成分类法、生产工艺分类法、材料形态分类法等多种方法。

酸性耐火材料:硅质,半硅质,粘土质

中性耐火材料:碳质,高铝质、刚玉质、锆刚玉质、铬质耐火材料

两性氧化物: Al2O3、Cr2O3

碱性耐火材料一般是指以MgO、CaO或以MgO·CaO为主要成分的耐火材料,镁质、石灰质、白云石质为强碱性耐火材料;镁铬质、镁硅质及尖晶石质为弱碱性耐火材料。

(1)硅质耐火材料含SiO2在90%以上的材料通常称为硅质耐火材料,主要包括硅砖及熔融石英制品。硅砖以硅石为主要原料生产,其SiO2含量一般不低于93%,主要矿物组成为磷石英和方石英,主要用于焦炉和玻璃窑炉等热工设备的构筑。熔融石英制品以熔融石英为主要原料生产,其主要矿物组成为石英玻璃,由于石英玻璃的膨胀系数很小,因此熔融石英制品具有优良的抗热冲击能力。

(2)镁质耐火材料是指以镁砂为主要原料,以方镁石为主晶相,MgO含量大于80%的碱性耐火材料。通常依其化学组成不同分为:

镁质制品:MgO含量≥87%,主要矿物为方镁石;

镁铝质制品:含MgO >75%,Al2O3含量一般为7-8%,主要矿物成分为方镁石和镁铝尖晶石(MgAl2O4);镁铬质制品:含MgO>60% ,Cr2O3含量一般在20%以下,主要矿物成分为方镁石和铬尖晶石;

镁橄榄石质及镁硅质制品:此种镁质材料中除含有主成分MgO外,第二化学成分为SiO2。镁橄榄石砖比镁硅砖含有更多的SiO2,前者的主要矿物成分为镁橄榄石,其次为方镁石;后者的主要矿物为方镁石,其次镁橄榄石;

镁钙质制品:此种镁质材料中含有一定量的CaO,主要矿物成分除方镁石外还含有一定量的硅酸二钙(2 CaO?SiO2)。

3)白云石质耐火材料

以天然白云石为主要原料生产的碱性耐火材料称为白云石质耐火材料。主要化学成分为:30-42%的MgO 和40-60%的CaO,二者之和一般应大于90%。其主要矿物成分为方镁石和方钙石(氧化钙)。

4)碳复合耐火材料

碳复合耐火材料是指以不同形态的碳素材料与相应的耐火氧化物复合生产的耐火材料。一般而言,碳复合材料主要包括镁碳制品、镁铝碳制品、锆碳制品、铝碳制品等。

5)含锆耐火材料

含锆耐火材料是指以氧化锆(ZrO2)、锆英石等含锆材料为原料生产的耐火材料。含锆耐火材料制品通常包括锆英石制品、锆莫来石制品、锆刚玉制品等。

(6)特种耐火材料

碳质制品:包括碳砖和石墨制品;

纯氧化物制品:包括氧化铝制品、氧化锆制品、氧化钙制品等;

非氧化物制品:包括碳化硅、碳化硼、氮化硅、氮化硼、硼化锆、硼化钛、塞伦(Sialon)、阿伦(Alon)制品等;

1.3耐火材料的组成、结构与性质

耐火材料是构筑热工设备的高温结构材料,在使用过程中除承受高温作用外,还不同程度地受到机械应力、热应力作用,高温气体、熔体以及固体介质的侵蚀、冲刷、磨损。

耐火材料的性质主要包括化学-矿物组成、组织结构、力学性质、热学性质及高温使用性质等。

(1)化学组成

主成分 是指在耐火材料中对材料的性质起决定作用并构成耐火基体的成分。耐火材料按其主成分的化学性质可分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。

杂质成分 耐火材料中由原料及加工过程中带入的非主要成分的化学物质(氧化物、化合物等)称为杂质。杂质的存在往往能与主要成分在高温下发生反应,生成低熔性物质或形成大量的液相,从而降低耐火材料基体的耐火性能,故也称之为熔剂。

添加成分 耐火材料的化学组成中除主要成分和杂质成分外有时为了制作工艺的需要或改善某些性能往往人为地加入少量的添加成分,引入添加成分的物质称为添加剂。按照添加剂的目的和作用不同可分为矿化剂、稳定剂、促烧剂等。

(2)矿物组成 矿物组成可分为两大类:结晶相与玻璃相,结晶相又分为主晶相和次晶相。填充于主晶相之间的不同成分的结晶矿物(次晶相)和玻璃相统称为基质,也称为结合相。基质对于主晶相而言是制品的相对薄弱之处,在使用中无论物理因素还是化学因素的破坏,往往首先从基质部分开始,基质被破坏后,主晶相失去基质的保护被损坏

1.3.2 耐火材料的显微结构

耐火材料是由固相(包括结晶相与玻璃相)和气孔两部分构成的非均质体。它们之间的相对数量及其分布和结合形态构成了耐火材料的显微结构。而耐火制品的显微组织结构表征的是耐火材料中主晶相与基质间的结合形态。耐火材料主晶相与基质的结合形态有两种:即陶瓷结合与直接结合(如方镁石。这种结合方式的高温性能要优越于前者)。

1.3.3 耐火材料的常温物理性质

(1)气孔率 开口气孔(显气孔)、贯通气孔、封闭气孔。也可分为开口气孔和封闭气孔两类。 耐火材料气孔率的指标常以显气孔率来表示: V1为制品中开口气孔的体积

V0为试样外表面围成的体积

(2)吸水率 (3)体积密度 (4)真密度与真比重 真比重的概念:单位体积耐火材料的重量与4℃单位体积水的重量之比值。(5)透气度

1.3.4 耐火材料的热学性质和导电性质

(1)热膨胀

耐火材料的体积或长度随着温度的升高而增大的物理性质称为热膨胀。

(2)热导率

耐火材料的热导率是指单位温度梯度下,单位时间内通过单位垂直面积的热量,用λ表示:

(3)热容 它是表征材料受热后温度升高情况的参数

(4)导电性 某些耐火材料具有导电性,如含碳耐火制品具有导电性,而二氧化锆制品在高温下也具有

较好的导电性,可以作为高温下的发热体。

1.3.5 耐火材料的力学性质 耐火材料的力学性质是指制品在不同条件下的强度等物理指标,是表征耐火材料抵抗不同温度下外力造成的形变和应力而不破坏的能力。耐火材料的力学性质通常包括耐压强度 、抗折强度 、扭转强度、耐磨性、弹性模量(材料在其弹性范围内,在荷载σ(应力)的作用下,产生变形ε(应变),当荷载去除后,材料仍恢复原来的形状和尺寸,此时应力和应变的比值称为弹性模量。它表示材料抵抗变

形的能力,可用下式表示: )及高温蠕变(某一恒定的温度以及固定载荷下,材料的形变与时间的关系,我国通常采用压缩蠕变)

1.3.6 耐火材料的高温使用性质

(1)耐火度 一定方法制成截头三角锥,上底每边长2mm,下底每边长8.5 mm,高30 mm,截面成等边三角形。试锥以一定升温速度加热,试锥软化弯倒,当其弯倒至顶点与底接触的温度,即为试样的耐火度。 10100%a V P V =?t F x T Q ?????-=)(λA P C S =232F l R bd =ε

σ=E

(2)高温荷重软化温度

耐火材料的高温荷重软化温度也称为高温荷重变形温度,表示材料在温度与荷重双重作用下抵抗变形的能力,耐火制品荷重软化温度的测定一般是在0.2MPa的固定载荷下,以一定的升温速度均匀加热,测定试样压缩0.6%、4%、40% 时的温度。试样压缩0.6%时的变形温度即为试样的荷重软化开始温度,即通常所说的荷重软化点。试样压缩4%(2mm)-变形温度;

试样压缩40%(20mm)-溃裂点;

3)高温体积稳定性表示耐火材料在高温下长期使用时,其外形及体积保持稳定而不发生变化的性能。一般而言,烧成耐火制品在高温煅烧过程中,烧结不充分的欠烧制品中受到高温长期作用时,一些物理化学变化会继续进行并伴随有不可逆的体积变化。这些不可逆的体积变化称为残余膨胀或残余收缩,也称重烧膨胀或收缩。重烧体积变化的大小表征了耐火制品的高温体积稳定性

4)热震稳定性

耐火材料抵抗温度急剧变化而不被破坏的性能称为热震稳定性或抗热冲击性能。弹性模量对热震稳定性的影响:一类是抗热震断裂性能(瞬时断裂),和其弹性模量呈反比的关系。另一类是为抗热震损伤性能(热冲击循环作用材料的破坏),同其弹性模量呈正比的关系。

热震稳定性的试验方法:

风冷(1000 ℃,30分钟,风冷,重复)水冷(1100℃,20分钟,水冷,自然干燥,重复)

评价:试样被破坏的程度试样强度的保持率

5)含碳耐火材料的抗氧化性含碳耐火材料在氧化性气氛中,其中的碳素材料会同空气中的氧气发生发应。试样:50±2mm的立方体或直径与高为50 ±2mm的圆柱体;温度:1400℃,保温3小时,固定流量向炉内通空气;评价:切开试样,测量脱碳层厚度。

(6)抗渣蚀性能检验方法有熔锥法、坩埚法、浸渍法、转动浸渍法、撒渣法和回转法等。

单纯溶蚀:耐火材料与熔渣不发生化学反应的物理溶解作用所造成的耐火材料的损毁。如碳素材料向钢铁溶液中的溶解即属于单纯溶蚀作用。

反应溶蚀:耐火材料与熔渣物质在其接触界面处发生化学反应,生成低熔点的化合物,导致耐火材料工作面的溶蚀损毁。

熔渣侵入机理主要有以下几种方式:

1、通过气孔;气孔率高的材料,熔渣易于通过气孔渗入耐火材料内部,增大熔渣与耐火材料的接触面积,而导致材料的溶蚀量加大。

2、通过耐火材料中形成的液相;耐火材料中杂质含量较高时,耐火材料基质中玻璃相的含量较高,高温下形成的液相较多,耐火材料的抗渣蚀性能较差。

3、在耐火材料固相中扩散;熔渣在耐火材料固相中扩散速度一般是较慢的。

二、碱性耐火材料

1、定义:氧化镁或氧化钙或氧化镁-氧化钙

2、分类◆镁质耐火材料:MgO≥80%,方镁石,◆石灰耐火材料:CaO≥95%,方钙石。

◆白云石质耐火材料:白云石,方钙石和方镁石。镁化白云石、白云石和钙质白云石耐火材料。

◆尖晶石质耐火材料:MgO·(Al2O3/Cr2O3/Fe2O3 ) ◆镁橄榄石质耐火材料:2MgO·SiO2

主要应用◆转炉、电炉炉衬永久层◆玻璃窑蓄热室

1)、MgO-FeO系MgO能吸收大量FeO而不生成液相。

2)、MgO-Fe2O3系MgO吸收大量Fe2O3后耐火度仍很高,抗含铁炉渣侵蚀性良好。→充当镁质材料的促烧剂或“火泥”

3、化学组成对镁质制品性能的影响

1、CaO和SiO2及C/S比的影响

低熔点结合相↑,砖高温强度↓→→镁质材料的C/S比应控制在获得强度最大值的最佳范围。

2、R2O3型氧化物的影响

(1)硼的氧化物

强溶剂作用,镁质材料高温强度

(2)Al2O3、Cr2O3和Fe2O3 实验条件:含0.5%SiO2和C/S=2.75镁砖

提高镁质材料直接结合程度的途径:

◆引入Cr2O3 ◆以高熔点物相作次晶相(尖晶石、C2S、M2S等

菱镁矿提纯主要方法:热选,浮选

菱镁矿煅烧的假象问题

→→假象内方镁石微晶之间有无数的空隙。形成原因:此空隙是由于热分解收缩所造成。

破坏母盐假象的措施:

◇轻烧◇物料的细度◇微量添加物◇烧成温度

镁质耐火材料性能的缺点(Problem) 抗热震性差抗渣渗透性差

铬尖晶石质耐火材料

主要应用◆水泥回转窑◆玻璃窑蓄热室◆精炼炉(RH炉,VOD炉,AOD炉)

◆有色冶金炉◆石灰窑◆混铁炉

1 )如何减轻加入MgO后引起的体积膨胀?①铬矿作粗颗粒②MgO作细粉③砖间放置铁板

2 )铬矿和镁砂比例的影响

①1∶1,或铬矿临界颗粒↑或粗颗粒量↑,热震最好②铬矿↑,抗铁氧化物能力↓

③镁砂↑,或镁砂与部分铬矿共磨,抗渣性↑

隔热和特殊耐火材料

●隔热耐火材料是指气孔率高、体积密度低、热导率低的耐火材料,又称轻质耐火材料。

●按体积密度:一般轻质(体积密度0.6-1.0g/cm3);超轻质(体积密度0.3-0.4g/cm3)

●按生产方法:可燃加入物法;泡沫法和化学法

●按原料:粘土,高铝,硅质,镁质

3 类型

● a 颗粒型(一般轻质隔热砖、漂珠砖、空心球砖等)

● b 纤维型(非晶纤维,多晶纤维,单晶纤维,复合多相)

● c 纤维-颗粒型(纤维和耐火骨料加工而成)

● d 多层反射复合型(由纤维和陶瓷涂层与金属的反射屏多层复合)

● e 轻质散装料(由轻质隔热颗粒组成的填充料层)

轻质耐火材料的生产工艺

●1)烧尽加入物法。也叫可燃物加入法。在制砖的泥料中加入容易烧尽的可燃物,如炭末、锯木

屑等,使制品在烧成后具有一定的气孔。

●2) 泡沫法。在制砖的泥料中加入泡沫剂,如松香皂(常用明矾和硫酸铝作泡沫稳定剂)等,并

以机械方法使之起泡,经烧成后获得多孔的制品。

●3) 化学法。利用能适当产生气体的化学反应,在制砖工艺过程中获得一种多孔的制品,通常用

白云石或方镁石加石膏,以硫酸作发泡剂。

●4)多孔材料法。用天然的硅藻土或人造的粘土泡沫熟料、氧化铝或氧化锆空心球等多孔原料制

取轻质耐火砖。

7.1高铝质隔热耐火砖

高铝质隔热耐火砖,主要采用铝矾土原料,结合粘土作原料,掺入结合剂和锯木屑,为了提高产品性能,添加工业氧化铝、刚玉、硅线石、蓝晶石、硅石的细粉,可制得不同体积密度,最高使用温度不同的的制品,通常使用温度1250~1350℃,有的可达1550℃。

(1)泡沫剂的制备

将松香(31%),NaOH(6.1%),水(62.9%)的混合物放入耐碱侵蚀的加热器中,加热到70~90℃,松香全部溶解皂化。冷却后在0.147mm筛网上用盐水洗涤3~4次,然后再用清水冲洗1~2次,使pH值达到8~9即得到浅黄色膏状松香皂。将松香皂加入到热胶水中搅拌均匀便成松香皂泡沫剂。

常用明矾和硫酸铝作泡沫稳定剂。

第二节耐火纤维

1 纤维分类

耐火纤维分为非晶质(玻璃态)和多晶质(结晶态)两大类。非晶质耐火纤维,包括硅酸铝质、高铝硅酸铝质、含铬硅酸铝质耐火纤维。多晶质耐火纤维,包括莫来石纤维、氧化铝纤维和氧化锆纤维。

3 耐火生产方法

熔融法熔融喷吹法熔融甩丝法熔融高速离心法

胶体法胶体制备胶体纤维化热处理

特种耐火材料

定义在传统陶瓷和普通耐火材料的基础上发展起来的一组新型材料。有时也称高温陶瓷或高温材料

氧化镁陶瓷氧化锆陶瓷SiC陶瓷TiC陶瓷BN陶瓷Si3N4 陶瓷

2.2.3粘土质耐火材料

耐火粘土的工艺特性

◇分散性◇结合性

◇烧结性◇可塑性

←粘土的矿物组成和颗粒组成。

粘土原料

定义:沉积矿床或铝硅酸盐岩石——风化——土状矿物

耐火粘土:耐火度≥1580℃按耐火度分:特级、一级、二级、三级

增加粘土可塑性的方法

□除去如石英等非可塑性的杂质矿物;

□细磨以增加其分散度;

□加入适量塑性物质结合剂(如亚硫酸纸浆废液等);□真空处理;□困料。

(4)粘土的烧结性

①高岭石的加热变化

>1200℃主要为莫来石长大,至1500~ 1600℃结束,方石英成玻璃相。

②杂质的影响

◇熔剂作用

Fe2O3、TiO2 促进莫来石化;CaO、R2O 抑制莫来石化、分解。

◇杂质数量和种类决定烧结机制

液相烧结(粘滞流动烧结)←高硅玻璃

煤质粘土或含有机物较多,孔隙多,烧结困难

2.2.4 高铝质耐火材料

定义:高铝矾土熟料+结合粘土,A12O3不低于48%

高铝矾土的加热变化

——分解阶段;——莫来石化阶段;——重结晶烧结阶段。

生产工艺要点

相同点:高铝制品的生产工艺流程与多熟料粘土质制品生产

工艺流程相似。

不同点:二次莫来石化反应。

减轻二次莫来石化反应措施:

(1)熟料的严格拣选分级

(2)合理选择结合剂的种类和数量

结合粘土尽可能少加(5~10%);用生矾土细粉代替结合粘土;用高铝矾土和结合粘土粉按比例配合(3)熟料的邻级混配和氧化铝含量高的熟料以细粉形式加入

(4)合适的颗粒组成

适当增加细粉数量(45~50%);适当增大粗颗粒的尺寸和数量;部分熟料和结合粘土共同细磨;共磨时熟料和粘土混合料中的A12O3/SiO2重量比应略大于2.55。

(5)适当提高烧成温度(Ⅱ级矾土熟料)

高铝制品的热震稳定性比粘土砖差

2.2.5 硅线石质耐火材料

定义:部分硅线石族矿物原料—硅线石砖、红柱石砖或蓝晶石砖。

生产工艺要点

制砖工艺与高铝砖的基本相同

◇原料为精料

◇硅线石和红柱石精矿料可直接制砖,蓝晶石不宜直接

用来制砖。但通过对其粒度的调整,也可直接制砖。

◇天然硅线石族精料通常以颗粒状或粉状料引入(石英

颗粒和氧化铝)。

◇硅线石一般要求小于0.5mm,红柱石可适当放宽至小

于2mm,蓝晶石一般为0.147~0.074mm。

◇一般制品的烧成温度为1350~1500℃(莫来石化转变

温度+体积效应)。

2.2.6 莫来石质耐火制品

定义:人工合成莫来石,Al2O3 48%~90%

合成莫来石原料

—纯天然原料→→低铝莫来石、中铝莫来石、高铝莫来石

—工业原料与天然原料组合→→高铝莫来石

天然原料:高铝矾土、三石、焦宝石、高岭土、蜡石及硅石。

工业原料:工业氧化铝、氢氧化铝等。

合成工艺

烧结法:(1650~1700℃)

干法:配料—干磨—压球—烧成

湿法:配料—湿磨—料浆—压滤/真空挤泥—泥饼—烧成

影响莫来石质量的主要工艺因素:

◆原料的纯度◆原料结构特性及分散度(γ,<8μm) ◆煅烧温度

莫来石质制品生产工艺要点

烧结法合成莫来石制品和熔铸法合成莫来石制品。

烧结莫来石制品的生产工艺与高铝制品的生产工艺相似。

—颗粒料:合成莫来石熟料→45~55%

—细粉:合成莫来石熟料,或白刚玉、石英粉及“纯净”

粘土等配成与莫来石组成相当的混合粉料。→55~45%

—烧成温度:1550~1600℃(电熔料,T>1700℃)

—烧成气氛:

莫来石在1370℃以上的还原气氛下将会发生分解,部分SiO2变为气态的SiO离开砖体。当温度高于1650℃时,即使不是还原气氛而在较低的氧分压下,莫来石也会分解。

性能:

耐火度高,荷重软化温度高、高温蠕变率低,

优异的抗热震性能、耐渣侵蚀性能,高剪切模量等。

◆高温抗折强度:烧结莫来石制品>>电熔莫来石制品

◆体积稳定性、抗蠕变性:电熔莫来石制品↑↑,莫来石制品>高铝砖

◆抗侵蚀能力:电熔莫来石砖>烧结莫来石砖

◆抗酸性及低碱度熔渣侵蚀:莫来石制品>镁质制品;莫来石砖在1450℃以上时不宜与碱性物质接触,否则莫来石就会分解。

应用:

高温热风炉、大型高炉炉缸和炉底、炼钢电炉炉顶、陶瓷工业窑炉炉衬、窑具以及玻璃窑炉、水泥窑内衬

2.2.7半硅质耐火制品

定义:Al2O3<30%,SiO2>65%

原料:硅质粘土或原生高岭土及其尾矿、煤矸石、蜡石等。

结合剂:结合粘土

生产工艺要点

1.利用天然的硅石粘土时,要根据原料的性质和成品的使用条件,决定是否加入熟料。

—全天然的硅石粘土—加入10~20%的粘土熟料

2.烧成最高温度随所用原料特性而有差异,一般约为1350 ~ 1410℃。

3.如果外加石英砂或硅石作瘠性料时,其颗粒大小应根据制品性能要求而定。

—原料杂质多,石英颗粒细,耐火性能↓,热震稳定性↓但强度↑

—石英颗粒大,强度↓,但热震↑,荷重软化温度↑

4.用蜡石原料制砖时,其工艺要点应根据蜡石原料的化学矿物组成来确定。

—生料直接制砖

—采用部分蜡石原料煅烧成熟料后加入

—泥料水分严格控制

—缓慢冷却

性能特点

—微膨胀有利于提高砌体的整体性,减弱熔渣沿砖缝对砌体的侵蚀作用。

—粘度大的釉状物质,阻止熔渣向砖内渗透,从而提高抗熔渣侵蚀的能力。

应用

●钢包内衬●铁水包内衬●浇钢砖●窑炉烟道

2.2.8 刚玉质耐火材料

定义:Al2O3>90%

分类:烧结氧化铝制品

再结合烧结刚玉制品

再结合电熔刚玉制品

应用:石油化工、玻璃、陶瓷、冶金、军事等。

烧结氧化铝制品定义:氧化铝细粉—成型—烧成

原料:工业氧化铝—预烧(1350-1600℃)—H3BO3(1-3%)(晶型转变、除钠)

细磨:设备:球磨机振动磨搅拌磨

方式:干磨湿磨

介质:刚玉钢球氧化钨球→→→除铁

成型:

泥浆浇注

薄壁;水分20-30% ;pH值6-7 中性;石膏模;提高坯体(素坯或荒坯)强度(如尿素、甲醛树脂) 热压注入或挤压

形状复杂、尺寸小

增塑剂(如石蜡、糊精、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等)

脱蜡(埋在氧化铝细粉的匣钵)

机压或捣打

——部分氧化铝熟料(颗粒)

烧成:温度(1600-1800℃)

外加剂(TiO2、MgO、MgF2)

窑炉(小断面隧道窑、倒焰窑、推板窑等)

再结合烧结刚玉制品

定义:烧结刚玉颗粒料+刚玉细粉—泥料—成型—干燥—烧成

原料:工业氧化铝

■一步法:工业氧化铝—细磨(<10μm >85%)—酸洗—有机结合剂—成型—烧成—刚玉熟料—刚玉颗粒料、细粉

■二步法:工业氧化铝—煅烧(1450℃)—细磨—成型—烧成—刚玉熟料—刚玉颗粒料、细粉

再结合电熔刚玉制品

定义:电熔刚玉熟料颗粒料+ 电熔刚玉熟料细粉或烧结刚玉细粉

主晶相:α-Al2O3

不定形耐火材料

不定形耐火材料的发展中,结合剂的使用是关键

不定形耐火材料的分类

1、按耐火骨料品质分类

2、按所用结合剂分类

四、不定形耐火材料的主要特点

工厂占地面积小,投资少,能耗低;

生产过程简便,劳动强度低;

供货周期短;

适用性强,可制成任何形状的构筑物;

施工简便,直接使用或调配后使用;

使用方便,可进行在线或离线修补;

二、不定形耐火材料对结合剂的要求

良好的凝结硬化特性,满足施工使用强度;

分散性能好,良好的润湿性,可与粒状和粉状物料表面最大限度的接触,提高材料的致密性;

硬化时的体积稳定性较好,耐火性能高;

无其它危害作用;

结合剂的结合方式

1、水合结合:借助于常温下,结合剂与水发生反应生成水化产物而产生的结合。

2、化学结合:借助于结合剂与硬化剂或结合剂与耐火材料之间在常温下发生化学反应,或加热时发生化学反应生成具有结合剂作用的化合物而产生结合。

3、聚合结合:借助于催化剂或交联剂,使结合剂发生缩聚形成网络状结构而产生结合强度。如:甲阶酚醛树脂加酸作催化剂或加热时可产生如下缩聚反应而产生较好的结合强度。

4、陶瓷结合:指低温烧结结合,即在散状耐火材料中加入可降低烧结温度的助剂或金属粉末,以大大降低液湘出现温度,促进低温下固-液反应而产生低温烧结结合。

5、粘附结合:借助于以下几种物理作用之一而产生结合的。

1)物理吸附作用(范德华力);

2)扩散作用

3)静电作用

6、凝聚结合:是指在粉体-水体系悬浮液中, 加入凝聚(絮凝)剂,或调节pH值而使微粒子(胶体粒子)发生凝聚而产生结合。

五、几类结合剂的凝结(硬化)机理

1、铝酸盐水泥

铝酸盐水泥的硬化机理,是指具有水硬性的铝酸钙矿物与水发生化学反应而实现胶凝的过程。

二、水玻璃

三、磷酸盐结合剂-磷酸铝

磷酸本身没有粘结性,和耐火材料接触后迅速反应生成磷酸盐才表现除良好的粘结性能。

定形耐火材料常用的增塑剂有塑性粘土、膨润土、滑石粉、氧化物超细粉、糊精、甲基纤维素、木质素磺酸盐、烷基苯磺化物等。

耐火材料的发展历程

一、耐火材料的起源 古代、中世纪、文艺复兴时代的耐火材料,工业革命前后高炉、焦炉、热风炉用耐火材料,近代后期新型耐火材料及其制造工艺,现代耐火材料制造技术及主要技术进步,以及对未来耐火材料发展的展望,耐火材料与高温技术相伴出现,大致起源于青铜器时代中期。 耐火材料的三大发展阶段 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 二、耐火材料在中国的发展 20世纪初,耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展,同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。现代,随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展,具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐耐火材料冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了

应用。在中国有许多工厂生产耐火材料产品。中国有丰富的资源,也正因为这方面的原因,各大外国投资商也来到国内一展身手,展露头角。 在中国的东北部,是耐火材料供应商极其丰茂的地区,导致其他国外投资商对其的出口低价格产生了质疑,从而在2003年由欧盟提出对中国耐火材料新产品的反倾销,限制了产品对欧盟的出口。2006年中国为保护原材料资源的大量流失,对部分行业进行了减免出品退税,以此极大地限制产品的出口。但这并不能在很大程度上限制一些国外的品牌销售,因为它们拥有几十甚至上百年的销售生产经验,并极大地占有了市场,也创立了它们在各大洲的品牌效应。 三、发展具有综合技术水平的耐火材料产业 综合技术水平的耐火材料产业,不仅指生产出的耐火材料产品具备质量好、环保、轻质等优质特点,同时也指生产耐火材料的匹配设备具有寿命长、性能好、产量高等优质特点。综合技术水平的评定因素,涉及耐火产品和生产设备等一整套工艺流程,以及高水平的产品研发、监督管理人员等因素,这些因素综合评估的结果决定了耐火材料产业的综合技术水平。 此外,耐火材料整体承包企业还必须对钢铁企业要拥有一定的耐火材料新产品开发和质量改进的自主权,方可以根据钢企高温设备不同部位对耐火材料侵蚀损坏的差异,依靠企业技术优势对不同部

耐火材料重点

第一章: 1耐火材料的定义;耐火度不小于1580℃的无机非金属 材料分类:按化学成份、矿物组成分类1)氧化硅质2)硅酸铝质3)氧化镁质4)刚玉质5)白云石质MgCa(CO3)2 6)尖晶石质Fe2MgO4 7)橄榄石质Mg2SiO4 8)碳质9)含锆质10)特殊耐火材料 按化学性质分类;1)酸性耐火材料2)中性耐火材料3)碱性耐火材料 3、按制造方法分类块状耐火材料;不定形耐火材料;烧制耐火材料;熔铸耐火材料。 4、按耐火度分类普通耐火材料(1580~1770℃);高级耐火材料(1770~2000℃);特级耐火材料(大于2000℃)。 按密度分:轻质(气孔率45%-85%)、重质 生产过程中的基本知识,如一般生产工艺流程:原料加工→配料→混练→(成型)→干燥→烧成(熔制)→(成型)→检验→成品, 配料(颗粒级配又称(粒度)级配,由不同粒度组成的物料中各级粒度所占的数量,用百分数表示。)混料使两种以上不均匀物料的成分和颗粒均匀化,促进颗粒接触和塑化的操作过程称为混练。等内容; 耐火材料行业存在的问题1)钢铁行业竞争激烈,面临更大的成本压力2洁净钢的生产对耐火材料提出更高要求,除了要求长寿还要对钢水无污染3)研发有待加强,4)应注意可持续发展战略。 存在的差距: 1、通常用耐火材料综合消耗指标来衡量一个国家的钢铁工业与耐火材料的发展水平,我国吨钢消耗水还较高。(见下表) 2、耐火材料生产装备落后,新技术推广慢 3、原料不精,高纯原料的生产有困难。, 发展趋势:当今耐火材料的发展,一极是不定形化,而另一极则是定形耐火材料的高级化,概括起来就是朝着高纯化、精密化、致密化和大型化。着重开发氧化物和非氧化物复合的耐火材料。等。 问题:1合计可用作耐火原料总数为4000余种,其中常用于工业生产的耐火原料只有100种。why? 除了考虑熔点外,还要看它在自然界中存在的数量及分布情况,即作为耐火原料还应该具有来源广,成本低廉。在地球岩石层中,硅酸盐+铝酸盐数量最大占86.5%。金属Pt的熔点为1772℃,可以用作耐火原料,但是太昂贵了 2留意“烧成”与“烧结”的区别! 烧成是陶瓷、耐火材料制品烧成过程中最重要的物理、化学过程。所谓“烧结”,就是指坯体经过高温作用逐渐排出气孔而致密的过程。 第二章: 耐火材料的宏观结构、微观结构方面的知识, 如显微结构的类型;基质连续结构,主晶相连续结构;基质连续结构:液相数量较多或主晶相润湿性良好,主晶相被玻璃相包围起来,形成基质连续,主晶相不连续结构,如粘土砖。主晶相连续结构:液相数量较少或主晶相润湿不良,形成主晶相连续,基质不连续结构,如硅砖。 力学性能中抗折强度:材料单位面积所承受的极限弯曲应力,高温抗折强度:材料在高温下单位截面所能承受的极限弯曲应力、蠕变:材料在恒定的高温、恒定

北京科技大学+耐火材料期末复习

基质:基质是耐火材料中大晶体或骨料间隙中存在的物质。 主晶相:主晶相是指构成耐火制品结构的主体且熔点较高的晶相 耐火度:耐火度是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能。 显微结构:在光学和电子显微镜下分辨出的试样中所含有相的种类及各相的数量、形状、大小、分布取向和它们相互之间的关系,称为显微结构。 陶瓷结合:又称为硅酸盐结合,其结构特征是耐火制品主晶相之间由低熔点的硅酸盐非晶质和晶质联结在一起而形成结合。 直接结合:指耐火制品中,高熔点的主晶相之间或主晶相与次晶相间直接接触产生结晶网络的一种结合,而不是靠低熔点的硅镁酸盐相产生结合。 混练:使两种以上不均匀的物料的成分和颗粒均匀化,促进颗粒接触和塑化的操作过程称混炼。 液相烧结:凡有液相参加的烧结过程;液相起到促进烧结和降低烧结温度的作用。 低水泥浇注料:由水泥带入的CaO含量一般在1.0-2.5%之间的反絮凝浇注料。 热硬性结合剂:热硬性结合剂是指在常温下硬化很慢和强度很低,而在高于常温但低于烧结温度下可较快的硬化的结合剂 水硬性结合剂:水硬性结合剂是必须同水进行反应并在潮湿介质中养护才可逐渐凝结硬化的结合剂 气硬性结合剂:气硬性结合剂是在大气中和常温下即可逐渐凝结硬化而具有相当高强度的结合剂 减水剂:保持浇注料流动值基本不变的条件下,可显著降低拌和用水量的物质称为减水剂弹性后效:坯体压制时,外部压力被内部弹性力所均衡,当外力取消时,内部弹性力被释放出来,引起坯体膨胀的作用称为弹性后效 荷重软化点:以压缩0.6%时的变形温度作为被测材料的荷重软化温度,即荷重软化点 镁碳砖:镁碳砖是以烧结镁砂或电熔镁砂为主要原料,并加入适量的石墨和含碳质有机结合剂而制成的镁质制品。 电熔镁砂:由天然菱镁矿、水镁石、轻烧镁砂或烧结镁砂在电弧炉中高温熔融而成的镁质原料 矿化剂:加入耐火材料中,在烧成过程中能促进其他物质转变或结晶的少量物质。 防氧化剂:含碳耐火材料采用金属添加剂的作用在于抑制碳的氧化,被称为防氧化剂 可塑性: 物料受外力作用后发生变形而不破裂,在所施加使其变形的外力撤除后,变形的形态仍保留而不恢复原状,这种性质称为可塑性。 熔铸莫来石制品:由高铝矾土或工业氧化铝、粘土或硅石进行配料,在电弧炉内熔融,再浇铸成型及退火制成的耐火制品称为熔铸莫来石制品。 再结晶碳化硅制品:再结晶碳化硅制品是一种无结合物的碳化硅制品,它是在不加入结合剂的条件下,靠碳化硅晶粒的再结晶作用制成的。 水玻璃的模数:氧化硅与氧化钠的分子比称为水玻璃的模数。 捣打料:以粉粒状耐火物料与结合剂组成的松散状耐火材料称为捣打料。 耐火泥:耐火泥也叫铝酸盐水泥,是以铝矾土和石灰石为原料,经煅烧制得的以铝酸钙为主要成分、氧化铝含量约为50%的熟料,再磨制成的水硬性胶凝材料。

垃圾焚烧炉用耐火材料的使用现状及发展趋势

摘要:简要地介绍了垃圾焚烧炉的结构、特征和使用技术,阐述了焚烧炉用耐火材料的种类、性能及其使用效果,并指出焚烧炉用耐火材料今后的发展方向。 关键词:垃圾焚烧炉;耐火材料;现状与发展 随着世界人口的不断增加和经济的高速发展,城市垃圾和工业废物的数量急剧增多。垃圾的存在不仅占用大量的空间,而且对地球环境造成严重污染,危害人类和动植物的环境。因而城市垃圾和产业废弃物的处理是一个亟待解决的问题。 目前,世界各国为实现“综合的垃圾经济”所做的努力越来越多,这一概念的主要内容是避免产生垃圾和重新利用垃圾。西方一些国家对垃圾处理所做的努力取得了显著成绩,研究开发了各种处理垃圾的方法:生物处理、热处理以及生物处理和热处理相结合。比较研究各种垃圾处理的方法后表明,目前还没有哪一种技术能够代替焚烧法,该法具有减容量大、处理及时、无害化程度高且可以回收热能等一系列优点而倍受关注,已成为发达国家处理垃圾的主要方式。 为适应环保产业的日益发展,满足焚烧炉的需要,世界各国开发使用了各种优质耐火材料,并取得了显著的使用效果,因而继续研究开发性能优异的耐火材料已成为当务之举。 1垃圾焚烧炉的类型和特点 常见的焚烧炉有:间歇式焚烧炉、炉箅式焚烧炉、CAO焚烧系统、流化床式焚烧炉、回转炉式焚烧炉等。图1是垃圾焚烧设备的流程图。 图1垃圾焚烧设备流程图 1.平台; 2.垃圾装入门; 3.垃圾坑; 4.垃圾吊车; 5.垃圾料斗; 6.焚烧炉; 7.锅炉; 8.反应塔; 9.除尘装置;10.抽风机;11.烟囱;12.强制鼓风机;13.蒸汽式空气预热器;14.运灰机; 15.磁选机;16.灰坑;17.灰吊车;18.金属运送机;19.金属坑;20.除尘粉尘运送机;21.反应塔下粉尘运送机;22.集中粉尘运送机;23.飞灰处理装置;24.飞灰坑;25.防止白烟用鼓风机;26.蒸汽式空气加热器;27.垃圾污水槽;28.垃圾水中间槽;29.高压蒸汽储汽器; 30.蒸汽汽轮机;31.中央控制室;32.控制传感器室;33.受电变电室;34.锅炉副机室;35.闸门操作室 间歇式焚烧炉 间歇式焚烧炉一般分为小型炉和大型炉,目前使用的焚烧炉多半是小型炉,一次性投入垃圾,焚烧结束后,再次投入垃圾,日处理垃圾量在25t以下,一般按规定的时间出灰。炉下部设有炉箅、气体冷却、废气排出和送风装置;若是大型炉,常设有垃圾投入和排灰装置。无论是大型炉还是小型炉,其特点为:结构简单,建设费用少、使用时间长;但气体量和气体温度波动大,热量有效利用差,灰份残渣多等。 炉箅式焚烧炉 炉箅式焚烧炉也称炉排式焚烧炉,是一种连续式焚烧炉,因其优良的使用性能而逐渐取代了间歇式焚烧炉。目前城市垃圾焚烧炉大多数为这种焚烧炉(约占70%),其日处理量为80-200t,大型炉为300-600t。炉箅式焚烧炉底部设有多段炉算,炉箅上堆放用料斗供给的垃圾,在移动炉箅的同时,在其下部吹入燃烧空气,进行干燥、燃烧。炉箅式焚烧炉的特点是:炉身高大,造价较高;只有一个燃烧室,对进入炉内的垃圾不必分选、破碎;固体垃圾在炉内停留约1-3h,气体停留约几秒种;垃圾的表层温度为800℃,烟气温度为800-1000℃;要求炉排耐高温、耐腐蚀、机械性能好。 为减少焚烧炉产生的有害气体(如二恶英、NO、NO2、CO等),日本钢管公司采用NKK技术开发了双回流炉箅式焚烧炉,使来自副烟道的还原性气体与主烟道的燃烧气体进行再燃烧,从而抑制NOx气体的发生,促进燃气的完全燃烧,减少二恶英的发生。

雷法耐火材料公司简介

雷法耐火材料技术水泥有限公司简介 雷法公司简介 中国代表处简介 雷法公司简介 雷法公司的历史可以追溯到战后的1947年,当时卡尔阿尔博特开始利用震动式手工制造运用于水泥窑的化学结合耐火砖。 由于当时大量的战后重建,使得卡尔阿尔博特耐火砖工厂得到了进一步的发展。1953年,改名为现在的雷法耐火技术有限公司。 雷法公司组建后,尤其是1968年后,业绩有了飞速的发展。水泥生产厂与耐火材料制造商之间的密切合作,对雷法公司的发展起着重要的作用。雷法公司凭借自有的强大的技术力量,通过开发及改良的产品,以及不断完善的售后服务,这已树立了众所周知的良好口碑。进一步的发展,使得雷法公司特别是在水泥工业用耐火材料领域开始处于领先的地位。 雷法公司的产品应用于下列工业领域:水泥及石灰工业,钢铁工业,有色金属工业,垃圾及废品处理工业。 雷法公司现今已成为德国当今最大的耐火材料制造者之一,其产品的绝大部分应用于水泥工业,其中75%的雷法产品出口到全球的八十多个国家,并在世界水泥工业中占有很大的部分。

雷法耐火材料技术有限公司生产厂: 1). 哥廷根分厂 第一工厂在哥廷根市,同时公司的总部也在这里。在第一工厂(哥廷根)生产镁炭砖和特殊碱性砖,年产量在10万吨。生产流程是百分之百的自动化。 现代化的由计算机控制的压制及煅烧技术保证了最高质量的相同形状的产品的质量。雷法公司的研究与科研开发中心也设在此地,此科研基地开发的产品和技术也促使雷法公司处于世界耐火材料与技术的领先地位。 2). 高赫斯海姆 在高赫斯海姆生产高品质的镁质耐火砖,年产量为10万吨。其生产的全过程同样是全自动化的,最现代化的计算机控制的压制和煅烧技术同样可以保证最高质量,相同形状的产品的质量。 3). 雷法耐火技术依比利卡公司(西班牙巴塞罗那市附近)。 这里的工厂是兼并了原先的一个耐火材料厂后改造而成的。其主要生产轻质耐火砖,高铝和铝质耐火砖。年产量为6万吨。现代化的技术同样确保了在西班牙工厂的产品的最好质量。 4). 贝麦克矿产有限公司(加拿大卡尔加里市附近)。 为了更好的选择优质原材料,雷法公司于1979年在加拿大购买了贝麦克矿产公司,那里拥有世界上最著名的结晶镁矿藏。

耐火材料的分类

耐火材料的分类 ?作者:单位:中国水泥网收集资料[2007-11-5] 关键字:耐火材料-分类 ?摘要: 耐火材料的定义:耐火度大于1580℃的无机非金属材料为耐火材料。 耐火材料是材料工业的一部份,因用于热工窑炉而得名耐火材料。耐火材料分为常规耐火材料和特种耐火材料,常规耐火材料是指用于冶金炉、水泥窑、玻璃窑等热工窑炉炉衬的材料,多半由天然原料加工而成的。特种耐火材料用料纯度高,多为氧化物合成材料,用于特殊的冶炼设备,或是窑炉的特殊部位。 耐火材料品种繁多,常用的分类有四种。 一、按主晶相酸、碱性质分类 1、酸性材料制品:这类产品中以石英(SiO2)为第一相,SiO2属酸性氧化物,帮而得名。硅砖是酸性材料的代表产品;半硅砖、耐碱砖、耐酸砖中SiO2含量60%到80%,是半酸性材料。 2、碱性材料制品:以MgO、CaO为主晶相,因MgO、CaO是碱土氧化物,故而称为碱性耐火材料。它们的熔点高,抗碱性渣(C/S>2)侵蚀能力很强,属于高级耐火材料,但它们易于水化。镁铬砖、白云石砖、橄榄石砖等产品,主要华化学成份也是MgO、CaO也属于碱性材料。 3、中性材料制品:以Al2O3、ZrO2为主晶相,它们的化学行为可变,当遇到碱性氧化物时表现出酸性特点,如生成MgO、Al2O3、Al2O3、ZrO2;遇到有强酸性氧化物时又表现碱性特点。如生成黏土砖、高铝砖、菒来石砖是中性材料代表产品。锆英石制品也是中性产品。 二、按组成耐火材料主要成份分类 所谓主要成份是指第一相和第二相成份,含量大约占化学成份总量的90%左右。现代耐火材料技术发展越来越多项材料配料,故出现第二相、第三相成份,调节第二相、第三相成份即可产生新的技术,在化学组成上超出了第一相分类局限性,是应用最普遍的一种分类方法。 1、硅铝系列品:要硅铝系列材质中,主要成分是SiO2、Al2O3,它包括黏土砖、高铝砖、硅线石、蓝晶石、红柱石、莫来石砖等制品。 2、镁铬系列制品:镁铬系列中主要成分是MgO、Cr2O3,方镁石为第一相,镁铬尖晶石为第二相,属于这个系列的产品有镁铬砖和铬镁砖。 3、镁铝系列品:主要成分是MgO、Al2O3,由于它们生成MgO.Al2O3,镁铬系列制品中都含有镁质材料。 4、镁钙系列产品:主要成分是以MgO、CaO。它们都有极高的熔点,是重要的镁质材料。

耐火材料概论知识点总结

硅砖的应用:是焦炉、玻璃熔窑、高炉热风炉、硅砖倒焰窑和隧道窑、有色冶炼和酸性炼钢炉及其它一些热工设备的良好筑炉材料。 粘土质耐火材料的原料 软质粘土 生产过程中通常以细粉的形式加入,起到结合剂和烧结剂的作用。苏州土和广西泥是我国优质软质粘土的代表。 硬质粘土 通常以颗粒和细粉的形式加入,前者起到配料骨架的作用,后者参与基体中高温反应,形成莫来石等高温形矿物。 结合剂 水和纸浆废液 粘土质耐火材料制品原料来源丰富,制造工艺简单,产量很大,广泛用于各种工业窑炉和工业锅炉上。如隧道窑,加热炉和热处理炉等的全部或大部分炉体,排烟系统内衬用耐火材料,其中钢铁冶金系统是粘土质耐火材料制品的大用户,用于盛钢桶,热风炉、高炉、焦炉等使用温度在1350℃以下的高温部位。 铝矾土的加热变化 a. 分解阶段(400~1200℃) b 二次莫来石化阶段(1200~1400℃或1500℃) 二次莫来石化时发生约10%的体积膨胀 c. 重结晶烧结阶段(1400~1500℃)。 ? 高铝质耐材的应用 ? 由于高铝质耐火材料制品的优良性能,因而被广泛应用于高温窑炉一些受炉气、炉 渣侵蚀,温度高承受载荷的部位。例如高铝风口、热风炉炉顶、电炉炉顶等部位。 ? 硅线石族制品具有较高的荷重软化温度、热震稳定性好、耐磨性和抗侵蚀性优良, 因此适用于钢铁、化工、玻璃、陶瓷等行业,如用作烟道、燃烧室、炉门、炉柱、炉墙及滑板等。在高炉上,为确保内衬结构的稳定性、密封性,避免碱性物的侵入和析出,或风口漏风,在出铁口、风口部位,选择内衬大块型组合砖结构的硅线石族耐火材料,延长了使用寿命。 ? 莫来石制品的抗高温蠕变、抗热震性能力远远优于包括特等高铝砖在内的其它普通 高铝砖 ,广泛应用于冶金工业的热风炉、加热炉、钢包,建材工业的玻璃窑焰顶、玻璃液流槽盖、蓄热室,机械工业的加热炉,石化工业的炭黑反应炉,耐火材料和陶瓷工业的高温烧成窑及其推板、承烧板等窑具。 刚玉耐材的原料 氧化铝 所有熔点在2000℃以上的氧化物中,氧化铝是一种最普通、最容易获 得且较为便宜的氧化物。氧化铝在自然界中的储量丰富。天然结晶的 Al 2O 3被称为刚玉,如红宝石、蓝宝石即为含Cr 2O 3或TiO 2杂质的刚玉。大 232232400~600()H O Al O H O Al O αα-?????→-℃刚玉假象+23222322400~600222H O Al O SiO H O Al O SiO ?????? →?℃+23223229503(2)324SiO Al O SiO Al O SiO ????→?℃+232232 12003232Al O SiO Al O SiO ≥+????→?℃

耐火材料的发展历史

耐火材料的发展历史,研究现状,发展趋势,资源的回收与利用 时间: 2010-10-10 来源:国炬高温科技点击: 587 次 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160 耐火材料 0℃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。 耐火材料-分类分为普通和特种耐火材料两大类。普通耐火材料按化学特性分为酸性、 耐火材料 中性和碱性。特种耐火材料按组成分为高温氧化物、难熔化合物和高温复合材料此外,按照耐火度强弱可分为普通耐火制品(1580~1770℃)、高级耐火制品(1770~2000℃)和特级耐火制品(2000℃以上)。按照制品的外形可分为块状(标准砖、异形砖等)、特种形状(坩埚、匣钵、管子等)、纤维状(硅酸铝质、氧化锆质和碳化硼质等)和不定形状(耐火泥、浇灌料和捣打料等)。按照烧结工艺分为烧结制品、熔铸制品、熔融喷吹制品等。 耐火材料-主要品种在普通和特种耐火材料中,常用的品种主要有以下几种: 酸性耐火材料 耐火材料 用量较大的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93%以上SiO2的硅质制品,使用的原料有硅石、废硅砖等。硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强,但易受碱性渣的侵蚀,它的荷重软化温度很高,接近其耐火度,重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,但是抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖中含30%~46%氧化铝,它以耐火粘土为主要原料,耐火度1580~1770℃,抗热震性好,属于弱酸性耐火材料,对酸性炉渣有抗蚀性,用途广泛,是目前生产量最大的一类耐火材料。 中性耐火材料 高铝质制品中的主晶相是莫来石和刚 耐火材料 玉,刚玉的含量随着氧化铝含量的增加而增高,含氧化铝95%以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。铬砖主要以铬矿为原料制成的,主晶相是铬铁矿。它对钢渣的耐蚀性好,但抗热震性差,高温荷重变形温度较低。用铬矿和镁砂按不同比例制成的铬镁砖抗热震性好,主要用作碱性平炉顶砖。 碳质制品是另一类中性耐火材料,根据含碳原料的成分和制品的矿物组成,分为碳砖、石墨制品和碳化硅质制品三类。碳砖是用高品位的石油焦为原料,加焦油、沥青作粘合剂,在1300℃隔绝空气条件下烧成。石墨制品(除天然石墨外)用碳质材料在电炉中经2500~2800℃石墨化处理制得。碳化硅制品则以碳化硅为原料,加粘土、氧化硅等粘结剂在1350~1400℃烧成。也可以将碳化硅加硅粉在电炉中氮气氛下制成氮化硅-碳化硅制品。

耐火材料的六大使用性能

耐火材料的六大使用性能 耐火材料的使用性能是指耐火材料在高温下使用时所具有的性能。包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化、抗热震性、抗酸性、抗碱性、抗氧化性、抗水化性和抗CO侵蚀性等。 (一般)耐火度 耐火度是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性质,用于表征耐火材料抵抗高温作用的性能。 耐火度与熔点不同,熔点是结晶体的液相与固相处于平衡时的温度。绝大多数耐火材料都是多相非均质材料,无一定熔点,其开始出现液相到完全熔化是一个渐变过程。在相当宽的高温范围内,固液相并存,固如欲表征某种材料在高温下的软化和熔融的特征,只能以耐火度来度量。因此,耐火度是多相体达到某一特定软化程度的温度。 耐火度是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性质,用于表征耐火材料抵抗高温作用的性能。耐火度是判定材料能否作为耐火材料使用的依据。 国际标准化组织规定耐火度达到1500℃以上的无机非金属材料即为耐火材料。耐火度的意义与熔点不同,不能把耐火度作为耐火材料的使用温度。 (二)荷重软化温度

荷重软化温度是耐火材料在一定的重负荷和热负荷共同作用下达到某一特定压缩变形时的温度,是耐火材料的高温力学性质的一项重要指标,它表征耐火材料抵抗重负荷和高温热负荷共同作用下保持稳定的能力。 荷重软化温度是耐火材料在一定的重负荷和热负荷共同作用下达到某一特定压缩变形时的温度,是耐火材料的高温力学性质的一项重要指标,它表征耐火材料抵抗重负荷和高温热负荷共同作用下保持稳定的能力。耐火材料高温荷重变形温度是其重要的质量指标,因为它在一定程度上表明制品在与其使用情况相仿条件下的结构强度。决定荷重软化温度的主要因素是制品的化学矿物组成,同时也与制品的生产工艺直接相关 (三)重烧线变化(高温体积稳定性) 首先应当了解耐火材料的高温体积稳定性是指其在高温下长期使用时,制品外形体积或线度保持稳定而不发生永久变形的性能。对烧结制品,一般以制品在无重负荷作用下的重烧体积变化率或重烧线变化率来衡量。重烧体积变化也称残余体积变形,重烧线变化也称残余线变形。 耐火制品的重烧变形量对判别制品的高温体积稳定性,保证砌体的稳定性,减少砌体的缝隙,提高其密封性和耐侵蚀性,避免砌体整体结构的破坏,都具有重要意义。 耐火材料的高温体积稳定性是指其在高温下长期使用时,制品外形体积或线度保持稳定而不发生永久变形的性能。对烧结制品,一般以制品在无重负荷作用下的重烧体积变化率或重烧线变化率来衡量。重烧体积变化也称残余体积变形,重烧线变化也称残余线变形。耐火制品的重烧变形量对判别制品的高温体积稳定性,保证砌体的稳定性,减少砌体的缝隙,提高其密封性和耐侵蚀性,避免砌体整体结构的破坏,都具有重要意义。

耐火材料的发展历史

1. 耐火材料的发展历史,研究现状,发展趋势,资源的回收与利用 时间:2010-10-10来源:国炬高温科技点击:587次 1.1. 概述 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。 耐火材料-分类分为普通和特种耐火材料两大类。普通耐火材料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。特种耐火材料按组成分为高温氧化物、难熔化合物和高温复合材料此外,按照耐火度强弱可分为普通耐火制品(1580~1770℃)、高级耐火制品(1770~2000℃)和特级耐火制品(2000℃以上)。按照制品的外形可分为块状(标准砖、异形砖等)、特种形状(坩埚、匣钵、管子等)、纤维状(硅酸铝质、氧化锆质和碳化硼质等)和不定形状(耐火泥、浇灌料和捣打料等)。按照烧结工艺分为烧结制品、熔铸制品、熔融喷吹制品等。 耐火材料-主要品种在普通和特种耐火材料中,常用的品种主要有以下几种: 酸性耐火材料 中性耐火材料 碱性耐火材料 用量较大的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93%以上的硅质制品,使用的原料有硅石、废硅砖等。硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强,但易受碱性渣的侵蚀,它的荷重软化温度很高,接近其耐火度,重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,但是抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖中含30%~46%氧化铝,它以耐火粘土为主要原料,耐火度1580~1770℃,抗热震性好,属于弱酸性耐火材料,对酸性炉渣有抗蚀性,用途广泛,是目前生产量最大的一类耐火材料。 高铝质制品中的主晶相是莫来石和刚玉,刚玉的含量随着氧化铝含量

中国耐火材料百强企业

序号公司名称销售收入(亿元) 1 营口青花耐火材料股份有限公司34.45 2 海城市后英经贸集团有限公司21.00 3 濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司20.20 4 武汉钢铁(集团)耐火材料有限责任公司19.57 5 营口金龙集团15.51 6 海城镁矿耐火材料总厂14.79 7 瑞泰科技股份有限公司13.89 8 浙江自立股份有限公司12.10 9 山东鲁阳股份有限公司9.79 10 奥镁贸易(大连)有限公司9.50 11 北京利尔高温材料股份有限公司9.19 12 通达耐火技术股份有限公司9.10 13 维苏威高级陶瓷(苏州)有限公司8.93 14 济南钢铁集团耐火材料有限责任公司8.18 15 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司7.91 16 中钢集团耐火材料有限公司7.83 17 山东耐火材料集团有限公司7.15 18 攀钢冶金材料有限责任公司7.14 19 海城华宇集团 6.71 20 辽宁奥镁有限公司 6.70 21 辽宁群益集团耐火材料有限公司 6.51 22 辽宁金鼎镁矿集团有限公司 6.41 23 摩根陶瓷中国 6.08 24 巩义市第五耐火材料总厂 6.00 25 马鞍山钢铁股份有限公司耐火材料公司 5.99 26 郑州安耐克实业有限公司 5.89 27 辽宁中兴矿业集团有限公司 5.55 28 无锡市南方耐材有限公司 5.50 29 辽宁富城特种耐火材料有限公司 5.50 30 济南新峨嵋实业有限公司 5.45 31 江苏苏嘉集团新材料有限公司 5.00 32 江苏嘉耐高温材料有限公司 4.91 33 营口欣立耐材科技有限公司 4.52 34 海城市峰驰耐火材料总公司 4.50 35 浙江金磊高温材料股份有限公司 4.22 36 河南春胜耐材有限公司 4.15 37 郑州振东科技有限公司 4.13 38 济南镁碳砖厂有限公司 4.00 39 湖南湘钢宜兴耐火材料有限公司 3.80 40 山东鲁桥新材料股份有限公司 3.60 41 唐山市国亮特殊耐火材料有限公司 3.60 42 郑州汇特耐火材料有限公司 3.60 43 开封特耐股份有限公司 3.60

耐火材料学

耐火材料学 1、耐火材料定义:耐火材料为物理与化学性质适宜于在高温下使用的非金属材料,但不排除某些产品可含有一定量的金属材料。 2、耐火材料按性质分类为酸性、碱性、中性耐火材料。 3、耐火材料中的气孔可分为三类:开口气孔(显气孔)、贯通气孔、闭口(封闭)气孔。 真密度:带有气孔的干燥材料的质量与其真体积之比值。 显气孔率:带有气孔的材料中所有开口气孔体积与其总体积之比。 吸水率:带有气孔的材料中所有开口气孔所吸收的水的质量与其干燥材料质量之比。4、耐火材料的强度包括耐压强度与抗折强度。耐火材料的耐压强度是单位面积上所能承受而不破坏的极限载荷;耐火材料的抗折强度是指将规定尺寸的长方体试样在三点弯曲装置上能够承受的最大应力。 5、热膨胀系数:耐火材料的热膨胀系数通常是指平均热膨胀系数,即从室温升至试验温度,温度每升高1℃试样长度的相对变化率。线膨胀系数:有时也称为线弹性系数,指温度每变化1℃材料长度变化的百分率。 6、耐火材料的使用性质: ①耐火度:耐火材料在无荷重条件下抵抗高温而不熔化的特性。 ②高温蠕变:耐火材料在一定的压力下随时间的变化为产生的等温变形称为耐火材料的高温蠕变或者压蠕变。 ③耐火材料的高温体积稳定性。重烧线变化是指试样在加热到一定的温度保温一段时间后,冷却到室温后所产生的残余膨胀或收缩。 ④耐火材料的抗热震性。其测试方法是加热—冷却法,将一定的试样直接放入已经达到规定温度的炉内保温达到规定的时间后,迅速从炉中取出,在水等介质中或空气中淬冷。 7、耐火材料的抗渣性:耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀的性能称为抗渣蚀性能。 8、渣向耐火材料中的渗透: ①通过开口气孔与裂纹向耐火材料内部渗透。 ②通过晶界向耐火材料内部渗透。 ③渣中的离子进入到构成耐火材料的氧化物中,通过晶格扩散进入耐火材料中。 以上三种方式通过气孔与裂纹的渗透是最大的。 9、实验室最常用的抗渣性试验方法为坩埚法。其优点是简单易行,可以在同一个炉子中进行多个坩埚的抗渣性试验;缺点是:耐火材料试样静止不动,试样周围的侵蚀介质(熔渣)变化小,很容易达到饱和状态,在耐火材料内部不存在温度梯度。 10、耐火材料配方设计: ①化学与相组成的设计。②颗粒组成的设计。 11、耐火材料泥料颗粒组成设计原则: ①临界粒度的确定。②最紧密堆积原理。 ③结构、性能与生产过程的综合考虑。 12、硅酸铝质耐火材料是以Al2O3和SiO2为基本化学组成的耐火材料。根据Al2O3含量的高低,硅酸铝质耐火材料又可分为:半硅质耐火材料,Al2O3含量为15%~30%;黏土质耐火材料,Al2O3含量为30%~45%;高铝质耐火材料,Al2O3含量大于45%。氧化铝质耐火材料是Al2O3含量在95%以上的耐火材料。 13 莫来石—高硅氧玻璃复合材料:在Al2O3·—SiO2系材料的低铝区域,存在于耐火材料中的主要相成分为莫来石,方石英及玻璃相。由于方石英的存在这类制品的抗热震性差。如果将方解石融入玻璃相中,不仅可以消除因方石英的相转变而导致的抗热震性差,而且可以获得SiO2含量高的玻璃相。生产莫来石—高硅氧玻璃复合材料有两种方法(1)直接将黏土等

耐火材料复习

1、.耐火材料的化学成分、矿物组成及微观结构决定了耐火材料的性质; 2、耐火材料是耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。 耐火材料在无荷重时抵抗高温作用的稳定性,即在高温无荷重条件下不熔融软化的性能称为耐火度,它表示耐火材料的基本性能。 3、耐火材料的分类方法很多,其中主要有化学属性分类法、化学矿物组成分类法、生产工艺分类法、材料形态分类法等多种方法。 酸性耐火材料:硅质,半硅质,粘土质 中性耐火材料:碳质,高铝质、刚玉质、锆刚玉质、铬质耐火材料 两性氧化物: Al2O3、Cr2O3 碱性耐火材料一般是指以MgO、CaO或以MgO·CaO为主要成分的耐火材料,镁质、石灰质、白云石质为强碱性耐火材料;镁铬质、镁硅质及尖晶石质为弱碱性耐火材料。 (1)硅质耐火材料含SiO2在90%以上的材料通常称为硅质耐火材料,主要包括硅砖及熔融石英制品。硅砖以硅石为主要原料生产,其SiO2含量一般不低于93%,主要矿物组成为磷石英和方石英,主要用于焦炉和玻璃窑炉等热工设备的构筑。熔融石英制品以熔融石英为主要原料生产,其主要矿物组成为石英玻璃,由于石英玻璃的膨胀系数很小,因此熔融石英制品具有优良的抗热冲击能力。 (2)镁质耐火材料是指以镁砂为主要原料,以方镁石为主晶相,MgO含量大于80%的碱性耐火材料。通常依其化学组成不同分为: 镁质制品:MgO含量≥87%,主要矿物为方镁石; 镁铝质制品:含MgO >75%,Al2O3含量一般为7-8%,主要矿物成分为方镁石和镁铝尖晶石(MgAl2O4);镁铬质制品:含MgO>60% ,Cr2O3含量一般在20%以下,主要矿物成分为方镁石和铬尖晶石; 镁橄榄石质及镁硅质制品:此种镁质材料中除含有主成分MgO外,第二化学成分为SiO2。镁橄榄石砖比镁硅砖含有更多的SiO2,前者的主要矿物成分为镁橄榄石,其次为方镁石;后者的主要矿物为方镁石,其次镁橄榄石; 镁钙质制品:此种镁质材料中含有一定量的CaO,主要矿物成分除方镁石外还含有一定量的硅酸二钙(2 CaO?SiO2)。 3)白云石质耐火材料 以天然白云石为主要原料生产的碱性耐火材料称为白云石质耐火材料。主要化学成分为:30-42%的MgO 和40-60%的CaO,二者之和一般应大于90%。其主要矿物成分为方镁石和方钙石(氧化钙)。 4)碳复合耐火材料 碳复合耐火材料是指以不同形态的碳素材料与相应的耐火氧化物复合生产的耐火材料。一般而言,碳复合材料主要包括镁碳制品、镁铝碳制品、锆碳制品、铝碳制品等。 5)含锆耐火材料 含锆耐火材料是指以氧化锆(ZrO2)、锆英石等含锆材料为原料生产的耐火材料。含锆耐火材料制品通常包括锆英石制品、锆莫来石制品、锆刚玉制品等。 (6)特种耐火材料 碳质制品:包括碳砖和石墨制品; 纯氧化物制品:包括氧化铝制品、氧化锆制品、氧化钙制品等; 非氧化物制品:包括碳化硅、碳化硼、氮化硅、氮化硼、硼化锆、硼化钛、塞伦(Sialon)、阿伦(Alon)制品等; 1.3耐火材料的组成、结构与性质 耐火材料是构筑热工设备的高温结构材料,在使用过程中除承受高温作用外,还不同程度地受到机械应力、热应力作用,高温气体、熔体以及固体介质的侵蚀、冲刷、磨损。 耐火材料的性质主要包括化学-矿物组成、组织结构、力学性质、热学性质及高温使用性质等。

耐火材料公司安全生产操作规程

. 页脚 晨阳耐火材料安全生产操作规程

2008年10月 目录 一、煤气使用、维修安全技术操作规程 二、气焊工安全操作规程 三、电工安全操作规程 四、柴油发电机安全操作规程(配电室) 五、装载机安全操作规程 六、调窑操作规程 七、装出窑操作规程 八、热工仪表应注意事项

九、煤气流量、压力测量仪器仪表安全操 作规程 十、煤气输送管道安全操作规程 十一、八大重点作业操作规程(动火作业、动土作业、设备作业、电气作业、盲板 抽堵作业、高处作业、吊装作业、断路 作业) 十二、其他应注意事项 一、煤气使用、维修安全技术操作规程 (一)岗位潜在的危险 已通入煤气的管线或含有残留煤气的管道属于危险源。若煤气管线泄露(或对泄露点维修时)可能发生人员窒息死亡、火灾、爆炸等重大恶性事故。为保证安全生产,制定本规程。适用于煤气使用操作人员和维修人员。 (二)安全技术操作规程 公司相关部门应做好安全用气知识和急救知识的宣传教育、定期对煤气管线、阀门、可燃/有毒气体检测仪、氧气呼吸器等进行定期或使用前的检查。所有员工应接受煤气防火、防爆、防毒、紧急响应、心脏复等安全技术知识和急救知识的培训,并掌握人身急救的方法,

做到安全使用煤气。 煤气操作或维修作业属特种高危作业,作业人员应经过安全技术培训。 (三)工作前的准备 1、工作前应穿戴好工作服、工作鞋、氧气呼吸器或口罩后方可进入作业区。 2、检查各阀门、管线有无泄漏点。 3、检查灭火器材是否完备。 4、初次进行供气前,厂方停止一切电气焊等动火作业,除相关作业人员外,其他所有人员撤离出厂房。 5、供气或长期停气后的再次供气,点火前应通知供气单位公司人员来现场取样检测煤气的浓度,得到检测合格通知单后,方可进行铝矾土煅烧炉点火操作。 6、厂煤气管线维修时,应保证室通风良好,打开天窗、厂房大门和窗户。 (四)工作中应注意事项 1、铝矾土煅烧炉在点火前必须敞开炉门,开启管道前,启动风机吹扫;操作人员使用“气体检测仪”对炉膛和炉外周边煤气浓度进

关于耐火材料原料的分类

耐火材料是由各种不同种类的耐火原料在特定的工艺条件下加工生产而成。耐火材料在使用过程中会受到各种外界条件的单独或复合作用,因此要有多种具有不同特性的耐火材料来满足特定的使用条件,其所用的耐火原料种类也是多种多样的。 耐火原料的种类繁多,分类方法也多种多样。按原料的生成方式可分为天然原料和人工合成原料两大类,天然矿物原料是耐火原料的主体。自然界中存在的各种矿物是由构成这些矿物的各种元素所组成。现在已探明氧、硅、铝三种元素的总量约占地壳中顽强素总量的90%,氧化物、硅酸盐和铝硅酸盐矿物占明显优势,是蕴藏量十分巨大的天然耐火原料。天然耐火原料的主要品种有:硅石、石英、硅藻土、蜡石、粘土、铝矾土、蓝晶石族矿物原料、菱镁矿、白云石、石灰石、镁橄榄石、蛇纹石、滑石、绿泥石、锆英石、珍珠岩、铬铁矿和石墨等。天然原料通常含杂质较多,成分不稳定,性能波动较大,只有少数原料可直接使用,大部分都要经过提纯、分级甚至煅烧加工后才能满足耐火材料的生产要求。 能作耐火原料用的天然矿物原料的种类是有限的,对制作现代工业所特殊要求的高质量和高技术耐火材料,它们无法满足要求。人工合成耐火原料在近几十年的发展十分迅速。这些合成的耐火原料可以完全达到人们预先设计的化学矿物组成与组织结构,质量稳定,是现代高性能与高技术耐火材料的主要原料。常用的人工合成耐火原料有:莫来石、镁铝尖晶石、锆莫来石、堇青石、钛酸铝、碳化硅等。 按耐火原料的化学组分,可分为氧化物原料与非氧化物原料。随着现代科学技术的发展,某些有机化合物已成为高性能耐火原料的前驱体或辅助原料。 按化学特性,耐火原料又可分为酸性耐火原料,如硅石、粘土、锆英石等;中性耐火原料,如刚玉、铝矾土、莫来石、铬铁矿、石墨等;碱性耐火原料,如镁砂、白云石砂、镁钙砂等。 按照其在耐火材料生产工艺中的作用,耐火原料又可分为主要原料和辅助原料。主要原料是构成耐火材料的主体。辅助原料又分为结合剂和添加剂。结合剂的作用是耐火材料坯体

耐火材料的发展趋势和新技术

本科课程论文 题目:耐火材料的发展趋势和新技术 学院: 材料与冶金学院 专业: 无机非金属材料工程 学号: 2009021280 学生姓名: 指导教师: 日期: 2012.12.26

摘要 作为现代工业窑炉不可或缺的耐火保温材料,硅酸铝纤维在倡导节能高效的今天显得尤为重要。传统硅酸铝纤维材料主要以定形制品如板、毡、毯为主,受到强度及施工条件的限制,不能广泛的应用于需满足一定强度和施工条件较为复杂的窑炉部位。 本文概述了近年来定型和不定型耐火材料的总体发展趋势和新技术,为耐火材料的研究和使用提供参考。

目录 1 耐火材料的总体发展趋势 (1) 2 定型耐火材料的发展趋势和新技术 (2) 2.1 定形耐火材料的发展趋势 (2) 2.2 定形耐火材料新技术 (2) 3 不定形耐火材料的发展趋势和新技术 (3) 3.1 不定形耐火材料的发展趋势 (3) 3.2 不定形耐火材料新技术 (4) 4 纤维浇注料的强度研究 (5) 4.1 硅酸铝纤维的基本性能 (6) 4.2 骨料对纤维浇注料强度的影响 (8) 4.3 基质对纤维浇注料强度的影响 (9) 4.5 硅酸铝纤维的导热性研究 (12) 5 硅酸铝纤维施工方式的研究 (13) 5.1 模块结构及层铺结构 (13) 5.2 纤维喷涂结构 (13) 6 课题的提出 (13) 参考文献 (14)

1 耐火材料的总体发展趋势 近年来,随着冶炼技术和钢铁工业的快速发展,耐火材料也实现了一系列重大技术变革,正逐步由依赖于天然原料、大批量生产的原始制品群向以多品种、小批量、人工原料、开发和设计等为原则的精密、高级制品系列转变,即由古典耐火材料向多样化的新型耐火材料转变。这些表征着近年来耐火材料总体发展趋势的变革,概括起来可以归结为以下几点: (1)高纯度化 在各国的耐火原料中,那些纯度较低的天然原料,由于所含大量杂质的不良影响和使用性能的不足,其用量正日趋减少,如硅石、粘土等。相应地,那些杂质少、性能优异的高纯度天然原料或经过提纯的天然原料,如锆英石、石墨等,用量正日趋增加。同时,电焙镁石、碳化硅、尖晶石等人工合成原料的开发和应用,也日益受到各研究和应用部门的关注与重视。 (2)致密化 由于使用过程中,对耐火制品的强度和高温性能的要求越来越高,耐火制品,特别是耐火砖,正走向致密化、长尺寸、大型化的方向发展。相应地,高压成型、高温烧成技术也在不断发展。 (3)精密化 随着冶炼技术和钢铁等工业的发展,耐火制品的形状日趋复杂,性能要求也日趋精细。因而,各国耐火材料的配比、性能和生产工艺的设计,甚至施工技术都日趋精密化。其中,连铸用耐火材料是精密化趋势最为集中最为突出的代表;同时还在朝着功能化的方向发展。 (4)含碳耐火材料不断普及 由于炭素材料具有吸收高温下因高强度、热膨胀或急剧温度变化而产生的应力,能防止熔融金属或炉渣浸润的特性,含碳耐火材料在各国都得到了相当程度的普及和应用,而且正在不断发展,其典型代表是镁碳砖、镁钙碳砖。 (5)氧化物与非氧化物复合材料的开发 70 年代后期以来,世界耐火材料发展的一个突出成就是碳结合耐火材料的兴起和迅速发展,如镁碳砖、镁钙碳砖、铝碳材料、铝锆碳材料等。然而,碳结合材料的弱点是抗氧化性和强度较低。综合考虑高温性能,可以发展成为具有优良高温性能的高技术耐火制品,可用于条件复杂、苛刻的特定高温部位的氧化物与非氧化物复合材料的开发,成为耐火材料近年来和今后的又一发展方向。其中,氧化物包括氧化铝、锆刚玉、莫来石、氧化锆、锆英石、氧化镁等;非氧化物包括碳化硅、氮化硼、赛隆、硼化锆等。氧化物与非氧化物复合材料,有直接结合、反应结合和碳结合等不同的工业途径。近年来的开发研究结果表明,与碳结合材

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