耐火材料学习报告
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一、耐火材料定义和发展
耐火材料一般是指耐火度在1580oC以上的无机非金属材料.它包括天然矿石及按照一定的目的要求经过一定的工艺制成的各种产品.具有一定的高温力学性能、良好的体积稳定性，是各种高温设备必需的材料．
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 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。
二、耐火材料种类
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、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。
1、酸性耐火材料通常指SIO2含量大于93%的耐火材料，它的主要特点是在高温下能抵抗酸性渣的侵蚀，但易于与碱性熔渣起反应。
2、碱性耐火材料一般是指以氧化镁或氧化镁和氧化钙为主要成分的耐火材料。这类耐火材料的耐火度都较高，抵抗碱性渣的能力强。
3、硅酸铝质耐火材料是指以SiO2-Al2O3为主要成分的耐火材料，按其Al2O3含量的多少可以分为半硅质（Al2O3 15~30%）,粘土质（Al2O3 30~48%），高铝质（Al2O3大于48%）三类。
4、熔铸耐火材料是指用一定方法将配合料高温熔化后，浇注成的具有一定形状的耐火制品。
5、中性耐火材料是指高温下与酸性或碱性熔渣都不易起明显反应的耐火材料，如炭质耐火材料和铬质耐火材料。有的将高铝质耐火材料也归于此类。
6、特种耐火材料是在传统的陶瓷和一般耐火材料的基础上发展起来的新型
无机非金属材料。
7、不定形耐火材料是由耐火骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂一定比例组成的混合料，能直接使用或加适当的液体调配后使用。不定型耐火材料是一种不经煅烧的新型耐火材料，其耐火度不低于1580℃.
随着我国加入世贸组织，国产的耐火材料及耐火制品面临国外的长寿、节能、功能化新型产品的挑战，市场竞争日趋激烈。对此，有关专家指出，我国耐材产业应当加快优化调整，实行强强联合，淘汰落后生产线，加强科研和生产经营，调整产品结构，以尽快适应国内外钢铁工业发展的需要。
三、耐火材料-主要成分
酸性耐火材料以氧化硅为主要成分，常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅93％以上的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等，其抗酸性炉渣侵蚀能力强，荷重软化温度高，重复煅烧后体积不收缩，甚至略有膨胀；但其易受碱性渣的侵蚀，抗热振性差。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，含有30％～46％的氧化铝，属弱酸性耐火材料，抗热振性好，对酸性炉渣有抗蚀性，应用广泛。
中性耐火材料以氧化铝、氧化铬或碳为主要成分。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。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐蚀性好，但抗热振性较差，高温荷重变形温度较低。碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅质制品，其热膨胀系数很低，导热性高，耐热振性能好，高温强度高，抗酸碱和盐的侵蚀，不受金属和熔渣的润湿，质轻。广泛用作高温炉衬材料，也用作石油、化工的高压釜内衬。
碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分，常用的是镁砖。含氧化镁80％～85％以上的镁砖，对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温设备上。
在特殊场合应用的耐火材料有高温氧化物材料，如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆等，难熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等；高温复合材料，主要有金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。
四、耐火材料的物理性能
耐火材料的物理性能包括结构性能、热学性能、力学性能、使用性能和作业性能.
耐火材料的结构性能包括气孔率、体积密度、吸水率、透气度、气孔孔径分布等.
耐火材料的热学性能包括热导率、热膨胀系数、比热、热容、导温系数、热发射率等。
耐火材料的力学性能包括耐压强度、抗拉强度、抗折强度、抗扭强度、剪切强度、冲击强度、耐磨性、蠕变性、粘结强度、弹性模量等。
耐火材料的使用性能包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化、抗热震性、抗渣性、抗酸性、抗碱性、抗水化性、抗CO侵蚀性、导电性、抗氧化性等。
耐火材料的作业性包括稠度、塌落度、流动度、可塑性、粘结性、回弹性、凝结性、硬化性等。
五、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：
1、酸性耐火材料
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。
2、中性耐火材料
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。
碳质制品的热膨胀系数很低，导热性高，耐热震性能好，高温强度高。在高温下长期使用也不软化，不受任何酸碱的侵蚀，有良好的抗盐性能，也不受金属和熔渣的润湿，质轻，是优质的耐高温材料。缺点是在高温下易氧化，不宜在氧化气氛中使用。碳质制品广泛用于高温炉炉衬（炉底、炉缸、炉身下部等）、熔炼有色金属炉的衬里。石墨制品可以做反应槽和石油化工的高压釜内衬。碳化硅与石墨制品还可以制成熔炼铜同金和轻合金用的坩埚。
3、碱性耐火材料
以镁质制品为代表。它含氧化镁80％～85％以上，耐火材料包装机以方镁石为主晶相。生产镁砖的主要原料有菱镁矿、海水镁砂由海水中提取的氢氧化镁经高温煅烧而成）等。对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性。纯氧化镁的熔点高达2800℃,因此,镁砖的耐火度较粘土砖和硅砖都高。20世纪50年代中期以来，由于采用了吹氧转炉炼钢和采用碱性平炉炉顶，碱性耐火材料的产量逐渐增加，粘土砖和硅砖的生产则在减少。碱性耐火材料主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼以及一些高温热工设备。
六、耐火材料-生产工艺
根据制品的致密程度和外形不同，有烧结法、熔铸法和熔融喷吹法等。
烧结法是将部分原料预烧成熟料，破碎和筛分，再按一定配比与生料混合，经过成型、干燥和烧成。原料预烧的目的是将其中的水分、有机杂质、硫酸盐类分解的气体烧除，以减少制品的烧成收缩，保证制品外形尺寸的准确性。原料在破碎和研磨后还需要经过筛分，因为坯料由不同粒度的粉料进行级配，可以保证最紧密堆积而获得致密的坯体。
为了使各种生料和熟料的成分和颗粒均匀化，要进行混炼，同时加入结合剂，以增强坯料结合强度。如硅酸铝质坯料加入结合粘土，镁质坯料加入亚硫酸纸浆废液，硅质坯料加入石灰乳等。根据坯料含水量的多少，可以采用半干法成型(约含5％水分)，可塑法成型(约含 15％水分)和注浆法成型（约含40％水分）。然后进行干燥和烧成。熔铸法是将原料经过配料混匀和细磨等工序，在高温熔化，直接浇铸，经冷却结晶、退火成为制品。如熔铸莫来石砖、刚玉砖和镁砖等。它们的坯体致密，机械强度高、高温结构强度大，抗渣性好，使用范围不断在扩大。熔融喷吹法是将配料熔化后，以高压空气或过热蒸汽进行喷吹，使之分散成纤维或空心球的方法。制品主要用作轻质耐火、隔热材料。此外，还可制成粉状或粒状不定形耐火材料，临用时以焦油、沥青、水泥、磷酸盐、硫酸盐或氯化盐等结合剂胶结，不经成型和烧结而直接使用。
七、耐火材料的回收利用
关于对废弃耐火材料进行成功回收和再利用的许多问题必须加以考虑。这些问题包括：废弃耐火材料的种类和数量，耐火材料使用者和生产者的所在地，美国地方、州和联邦的法规；健康关系，污染问题，材料的价值（包括其所含元素的价值和处理成本），分离／精选的经济问题。总之，耐火材料的回收利用既应符合公司的整体回收计划又应与其他材料的回收利用同步发展。其他材料的回收利用包括：
·废料测产品的最少化及就地回收利用。
·异地回收利用。
·剩余材料的可靠处理。
趋势和动力：对于钢铁工业，其回收利用包括废弃耐火材料在内的各种废弃氧化物的推动力有以下几方面：进一步改善空气和水的排放指标，减少废品，减少对稀少的且花费日益提高的填筑空间的依赖和提高能源利用率。
许多因素正在引起对回收利用废弃耐火材料这一问题的关注。首先是对发展钢铁工业污染防治技术的需要，这将改善该行业的竞争力及效率，并使其符合环境法规。
其他推动力包括：更加严格的环境法规和花费口增的填筑场所；对各种有害材料的填筑禁令；修改中的法规禁止将废弃耐火材料与炉渣一同处理；禁止浪费与矿产和燃料相关的自然资源。
对于钢铁工业，上述因素连同生产管理规划使得一个全面的回收利用计划极具价值。
由于使用后的耐火材料中存在不同数量和种类的杂质，还由于存在无用耐火材料的分类和去除问题以及将有用耐火材料中的夹杂物去除问题，使耐火材料的回收利用十分复杂。
新技术和萌芽技术：已经有足够的技术来用于回收利用废弃耐火材料，这些技术已经存在了25年以上。矿产加工惯用的一些技术在某些场合下已被用于废弃耐火材料。对于一些更近代的矿产加工技术，还要对其在耐火材料回收方面的应用进行评价。尽管这些矿产加工技术并非新技术，或舶来品，但是这些经济上可行并经过考验的技术在回收废弃耐火材料方面的应用值得进一步研究。
对回收利用耐火材料的所做的尝试已经导致一些高档耐火材料成分（如天然石墨粉）被再次用于炼钢过程的耐火材料中。通过机械方法去除表面炉渣或金属，然后利用振动铸造或热喷浆处理形成新的表层后，整个或部分钢包内衬可重复使用多次。像转炉溅渣护炉这一类新技术也有助于降低耐火材料的磨损与消耗。
八、耐火材料-在中国的发展
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，以及对末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。中国东汉时期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。
思考题：
1、为什么要避免“黑心砖”的出现？
没有烧透的砖，内部有部分黑心，故称黑心砖。耐火材料的黑心对耐火材料制品的性能有很大的破坏作用。耐火材料“黑心”产品不能回收利用。其产生“黑心”的主要原因是原材料中铁钛含量高，烧成热工制度不合理以及码砖，砖坯干燥存在的问题等，应该从上述原因入手，改善工艺，严格操作，减少或避免“黑心”产生，提高制品质量。因此，减少或避免产生“黑心”对提高高铝砖产品合格率和使用性能是有意义的。
2、为什么要磁选，控制氧化铁的含量?
影响耐火材料性质的主要原因之一是化学矿物组成，决定耐火材料耐火度高低最根本因素是耐火材料的化学矿物组成及其分布情况。硫化物、黄铁矿和白铁矿在足够的烧成温度下，会形成熔洞、鼓胀和小气泡。在耐火粘土中，铁的氧化物的含量通常是在 1.0-3.0%。在石英岩中，赤铁矿是杂质之一，硅砖的耐火度随SiO2含量不同而改变。因此耐火材料在生产过程中要对原料进行磁选，把铁除去，控制好氧化铁的含量。
3、影响致密硅砖性能的因素有哪些？举出1-2个例子，说明原因。
影响致密硅砖性能的因素主要有：原料的化学矿物组成、颗粒组成和级配、矿化剂、气孔率及气孔尺寸、工艺生产条件和温度等。
a、温度的影响：硅砖在高温下，由于受到平炉中碱性尘渣、各种氧化物的作用，使之逐渐被侵蚀和熔化，破坏砖体的结构，同时由于温差的存在，而产生的硅氧多晶转变使坯体的各层呈现不同程度的膨胀，引起硅砖组织松散，加速了熔渣对硅砖的侵蚀，使硅砖不断地因熔蚀而破坏。
铝矾土基喷涂料的研究与施工方法 摘要：介绍了喷涂料的基本概况，然后以铝矾土喷涂料为例，系统地介绍了多种原材料、结合剂以及添加剂对喷涂料性能的影响，最后概括总结了喷涂料的施工方法以及其中需要注意的事项。 关键词：喷涂料、铝矾土、板状刚玉、蓝晶石、红柱石、干法、湿法、火焰喷涂 前言： 随着耐火材料行业的发展和社会的进步，一些劳动强度大，施工速度慢的耐火材料逐渐被取代，不定型耐火材料在冶金行业中用量日益增加。而在不定型耐火材料中用量最大的就是浇注料，其次为喷涂料。喷涂料广泛运用于窑炉以及热工设备上，可以用于喷涂新的衬体，也可用于炉衬的修补。既可以在冷态下用于构筑和修补炉衬以及涂覆成保护层，更宜于用在热态下修补炉衬。喷涂料解决了耐火材料普通施工方法在复杂或异型部位无法操作的难题。另外喷涂料施工不需要支设模板，可直接在受喷面上设置锚固件进行施工或在耐火材料表面上喷涂。由以上可知，喷涂料是加快施工进度、缩短修炉时间、延长窑炉使用寿命和降低耐火材料消耗的一项有效技术措施，是比较有发展前途的优良材料。 1 喷涂料的基本概况 喷涂料是一种利用气动工具以机械喷射方法施工的不定型耐火材料。耐火喷涂料在管道中借助压缩空气或机械压力以获得足够的速度，通过喷嘴射到受喷面上，便能形成牢固的喷涂层。其喷涂方法又可以分为湿法、干法、半干法和火焰法4类；按受喷面接受物料的状态又分为冷物料喷涂法和熔融物料喷涂法两种。 耐火喷涂料与同品种耐火浇注料基本相似，其区别是耐火骨料的临界粒度较小，一般为3~5mm，耐火粉料、超微粉和结合剂的合用量较多，一般为35%~45%。由于材料的组成相似，因此喷涂料的凝结硬化机理和高温下的物理化学变化也基本相同。其中关键技术是附着性、黏结性、强度和烧结性。这些特性不仅仅与材料本身密切相关，更重要的是受喷射机等机械设备和施工工艺参数的制约，也受其受喷体的状态和使用条件等因素的影响[1]。 喷涂料必须具备的性质： （1）具有一定的颗粒级配来保证物料具有一定的流动性； （2）喷涂料必须具有一定的塑性和凝固性，使物料能很好的吸附到喷涂层上，并能很快的凝固而具有一定的强度； （3）控制好加水量，保证能够润湿物料又不会发成流淌。 施工时要注意： （1）喷射的风压和风量，避免回弹和脱落； （2）喷枪口与受喷体的距离与角度，避免使物料喷到受喷面的力度过大或过小，保证能喷涂均匀； （3）喷涂时厚度控制，太厚容易剥落。 具体的注意事项在后面会详细论述。 2 铝矾土基喷涂料性能的影响因素 铝矾土喷涂料是以铝矾土为主要原料，铝酸钙水泥、硅微粉为结合系统，根据情况加入蓝晶石、红
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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
耐火材料新技术论文
铝矾土基喷涂料的研究与施工方法 摘要：介绍了喷涂料的基本概况，然后以铝矾土喷涂料为例，系统地介绍了多种原材料、结合剂以及添加剂对喷涂料性能的影响，最后概括总结了喷涂料的施工方法以及其中需要注意的事项。 关键词：喷涂料、铝矾土、板状刚玉、蓝晶石、红柱石、干法、湿法、火焰喷涂 前言： 随着耐火材料行业的发展和社会的进步，一些劳动强度大，施工速度慢的耐火材料逐渐被取代，不定型耐火材料在冶金行业中用量日益增加。而在不定型耐火材料中用量最大的就是浇注料，其次为喷涂料。喷涂料广泛运用于窑炉以及热工设备上，可以用于喷涂新的衬体，也可用于炉衬的修补。既可以在冷态下用于构筑和修补炉衬以及涂覆成保护层，更宜于用在热态下修补炉衬。喷涂料解决了耐火材料普通施工方法在复杂或异型部位无法操作的难题。另外喷涂料施工不需要支设模板，可直接在受喷面上设置锚固件进行施工或在耐火材料表面上喷涂。由以上可知，喷涂料是加快施工进度、缩短修炉时间、延长窑炉使用寿命和降低耐火材料消耗的一项有效技术措施，是比较有发展前途的优良材料。 1 喷涂料的基本概况 喷涂料是一种利用气动工具以机械喷射方法施工的不定型耐火材料。耐火喷涂料在管道中借助压缩空气或机械压力以获得足够的速度，通过喷嘴射到受喷面上，便能形成牢固的喷涂层。其喷涂方法又可以分为湿法、干法、半干法和火焰法4类；按受喷面接受物料的状态又分为冷物料喷涂法和熔融物料喷涂法两种。 耐火喷涂料与同品种耐火浇注料基本相似，其区别是耐火骨料的临界粒度较小，一般为3~5mm，耐火粉料、超微粉和结合剂的合用量较多，一般为35%~45%。由于材料的组成相似，因此喷涂料的凝结硬化机理和高温下的物理化学变化也基本相同。其中关键技术是附着性、黏结性、强度和烧结性。这些特性不仅仅与材料本身密切相关，更重要的是受喷射机等机械设备和施工工艺参数的制约，也受其受喷体的状态和使用条件等因素的影响[1]。 喷涂料必须具备的性质： （1）具有一定的颗粒级配来保证物料具有一定的流动性； （2）喷涂料必须具有一定的塑性和凝固性，使物料能很好的吸附到喷涂层上，并能很快的凝固而具有一定的强度；
我国高炉耐火材料发展现状 姓名：刘刚班级：05级材料科学与工程3班学号：20050840316 摘要：介绍近年来我国高炉炉衬用耐火材料的进展。高炉设计中要根据容积大小和不同部位的使用性能要求合理地选用耐火材料。在国内高炉炉衬用耐火材料质量和品种已取得很大进步的情况下，盲目使用进口耐火材料是完全不必要的。 关键词：高炉；耐火材料；合理选用 前言：随着近年我国钢铁生产的高速发展，高炉炉衬用耐火材料取得了很大的进步，在生产技术、产品品种、质量水平方面，正逐步追赶世界先进水平，取代某些进口产品，以满足我国炼铁生产发展的需要。 延长高炉寿命是近十几年来我国冶金工业的重要技术政策，炼铁工作者和耐火材料工作者为此做出了很大的努力，并取得了显著的成效。本文简介近年我国高炉炉衬用耐火材料发展的基本情况，以及武钢在这方面的研究工作。通过对高炉不同部位侵蚀机理的分析，以及国内高炉耐火材料产品与国外同类名牌产品的性能对比，探讨合理选用高炉耐火材料问题，避免或者减少盲目地、不恰当地使用进口耐火材料。 1 高炉耐火材料性能评价方法的进步 过去炼铁工作者对高炉耐火材料性能的要求仅限于一些常规性能，如对炭砖仅要求灰份、耐压强度、体积密度、气孔率等指标，对陶瓷耐火材料仅要求化学成分、耐火度、荷重软化温度、显气孔率、体积密度、耐压强度、重烧线变化率等指标。 我们在研究炭砖时发现，我国上世纪60年代生产的普通炭砖，如果只看其常规性能，如气孔率、体积密度、强度、灰份等指标，比国外的优质炭砖并不差。如果进一步对导热系数、抗碱性、微气孔指标进行对比，就发现国产炭砖的差距很大。这使我们认识到这些特殊性能应作为评价高炉耐火材料优劣的重要标准。 对于高炉耐火材料使用性能的检测方法，武钢已进行了近20年的长期研究。我们在研究高炉砖衬破损和侵蚀机理的基础上，对高炉耐火材料提出了多项特殊使用性能要求，并研究出了相应的试验方法，通过原冶金部制定了检验方法标准。主要的检验方法标准有以下8种：①导热系数；②抗碱性；③抗铁水熔蚀性；④抗炉渣侵蚀性；⑤平均孔径；⑥＜1μm孔容积率；⑦透气度；⑧抗氧化性。武钢应用这些检验方法选用高炉耐火材料已有十多年历史，对武钢高炉寿命的提高发挥了重要的作用。这些检验方法目前已在国内得到广泛应用，很多新型优质高炉耐火材料不断地开发出来，有的综合性能已赶上国际先进水平，有些指标甚至超过了国际先进水平。 2 高炉炉衬用耐火材料质量水平分析 2.1高炉炭砖 高炉炭砖有半石墨炭砖、微孔炭砖、超微孔炭砖、石墨砖和模压小炭砖等。我们曾对国内外同类炭砖产品进行了使用性能的对比试验，下面介绍我们对各种炭砖的对比试验结果。 2.1.1半石墨炭砖 国产半石墨炭砖和日本BC-5型半石墨炭砖相比，其导热系数、抗碱性、铁水熔蚀等性能相当。德国半石墨炭砖的600℃导热系数达到18.04 W/m.k，优于一般的国产半石墨炭砖，其它性能则相当。但是，兰州新研制的半石墨炭砖的导
310 ?314 八分史餚斜2018年8月 第52卷第4期耐火材料用新型涂层改性方法的研究进展 张艳利1王海梅1王冠1贾全利2 1)中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司河南洛阳471039 2)郑州大学高温材料研究所河南郑州450052 摘要:综述了各种新型涂层改性方法在耐火材料或耐火原料中的应用。目前，溶胶-凝胶涂层法和有机溶液 涂层法方面的研究较多，并取得了良好的应用效果；这两种涂层改性方法不仅适用于耐火原料，而且适合于耐 火制品。熔盐涂层法和金属-氧化物原位催化涂层法仅适合于高性能碳质原料的涂层改性，所形成的涂层均 匀、稳定。针对含碳制品开发的电镀法和自上釉法，其应用效果和应用范围需要继续探讨。 关键词：耐火材料;涂层改性；溶胶-凝胶涂层法；熔盐涂层法；金属-氧化物原位催化涂层法；电锻涂层法；自上 釉涂层法 中图分类号:TQ175 文献标识码:B D O I：10.3969/j.issn.1001 - 1935.2018.04.017 在耐火材料行业，常采用具有特殊功能（如防氧 化、抗侵蚀等）的涂料，通过涂刷、喷涂或浸渍等方式，在耐火制品或耐火原料表面形成均勻的保护性涂层，来提高耐火制品或耐火原料的使用性能。例如，以锂 辉石粉、Si〇2微粉、Al2〇3微粉及助熔剂钾长石粉为原 料制备的Li2O-Al2〇3-Si〇2系釉浆对刚玉浇注料进 行浸渍，经1 400 °C保温3 h热处理得到涂釉的刚玉 浇注料，由于釉层封闭了浇注料的表面气孔，可有效 避免碱蒸气向浇注料内部渗透，明显提高了刚玉浇注 料的抗碱侵蚀性[1]。焦炉硅砖在服役过程中，一方面 会受到间歇式温度急剧下降的冲击;另一方面，煤在 干馏过程中产生的荒煤气渗入硅砖裂纹或气孔中，荒 煤气中的烃受热分解产生的游离碳沉积在裂纹或气 孔中，温度降低时，由于碳的热膨胀系数比硅砖的小，会使硅砖裂纹扩大或被胀裂。刘淑贤等[]开发了耐 高温的陶瓷涂料，将其喷涂到硅砖表面后，硅砖的抗 渗碳性、耐磨性和抗热震性均有很大改善。此外，表 面涂层还具有良好的节能效果如：陆磊等[]以碳化 硅、堇青石粉、〇2〇3、11〇2、丨〇2粉为原料开发的红外 辐射涂料具有较好的节能效果，在炭砖焙烧窑使用该 涂料后，炉内温度提高了 18 °C，节约能耗约8%;国外研究人员开发的以A12〇3-S K〇系空心骨料为主原 料的隔热涂层材料具有较好的隔热性能，可以有效降 低能源消耗[];但智钢等[]开发的耐火材料表面用高 发射率节能涂料(涂层厚0.3 mm)，提高了炉窑的热文章编号：1001 -1935(2018)04 -0310 -05 效率，可有效降低燃料消耗。总之，表面涂层改性方 法不仅可以提高耐火材料的使用寿命，而且成为高温 行业节本降耗的有效途径之一。 随着鱗片石墨、纳米炭黑、纳米碳纤维、碳纳米管 等的广泛应用，以及含碳耐火材料、镁钙质耐火材料 (或原料)或其他功能性耐火材料应用工况的日趋恶 劣，采用传统的涂料喷涂方式已不能满足要求。基于 此，国内外对耐火材料或原料的涂层改性方法做了大 量研究，除了直接喷涂涂料法以外，又涌现出一些新 型的涂层改性方法。总体来看，主要有以下5种基本 类型:溶胶-凝胶涂层法，有机溶液涂层法，熔盐涂层 法，金属-氧化物原位催化涂层法，其他涂层法。 1溶肢-凝肢涂层法 溶胶-凝胶法就是将金属盐类化合物经过溶液、溶胶、凝胶阶段后固化，再经热处理合成氧化物或其 他化合物成分的方法[6]。由于容易制取且价格适中，溶胶-凝胶涂层法已成为目前对耐火材料或原料进行 表面涂层改性的最常用方法，并且可以根据耐火材料 或原料的材质与性能要求而任意选取合适的溶胶成 分。选择并制备溶胶时，要遵循以下规则[6]:溶胶材 *张艳利：女，182年，硕士，高级工程师。 E-m ai2：sm ile8200@ 163.c o m 收稿日期:2017-10-31 编辑:黄卫国 310N A旧U O C A旧A0/耐火材料2018/4 Wtp：//www. nhcl. com. cn
《耐火材料》杂志文后参考文献的著录格式 根据最新的国家标准，本刊从2009年第1期起实行新的文后参考文献著录格式，作者投稿时请按此格式著录参考文献。 本刊文后参考文献的著录要求：文献序号由阿拉伯数字外加［］组成；当作者人数为3人或不足3人时全部著出，人名之间用逗号分隔；当超过3人时只著出前3人，在第3人后加逗号，然后加“等”字；对于欧美作者名，姓(全称)在前，名(缩写，不加缩写点)在后；欧美作者的中译名，只写其姓，但同姓不同名的欧美作者，还要写其缩写名（不加缩写点）；用汉语拼音书写的中国作者姓名不能缩写。 我刊所引用的常见文献 1、期刊（文献类型标志代码：J） 作者名．文章题名［文献类型标志代码］．期刊名：其他题名信息，年，卷（期）：起页码-止页码．示例：［1］李晓东．气候学研究的若干理论问题［J］．北京科技大学学报：自然科学版，1999，36（1）：101-106．［2］李友芬，洪彦若，钟香崇，等．复相β-Sialon 的合成和烧结行为［J］．耐火材料，1998，32（2）：87-91．［3］Baklouti S，Pagnoux C，Chartier T，et al．Processing of aqueous α-Al2O3,α-SiO2,and SiC suspension with polyelectrolyte［J］．J Eur Ceram Soc，1997 (12)：1 387-1 392．（注：无卷的情况） 2、普通图书（文献类型标志代码：M） 著者．专著名称：其他题名信息［文献类型标志代码］．版本项．出版地：出版社名称，出版年：起页码-止页码．示例： ［1］钱之荣，范广举．耐火材料实用手册：上册［M］．2版．北京：冶金工业出版社，1992：267-332． ［2］钱之荣，范广举．耐火材料实用手册［M］．2版．北京：冶金工业出版社，1992：267-332． ［3］钱之荣，范广举．耐火材料实用手册［M］．北京：冶金工业出版社，1992：267-332． 3、译著（也属于普通图书,标志代码：M） 原著者．专著名称：其他题名信息［文献类型标志代码］．译者名，译．版本项．出版地：出版社名称，出版年：起页码-止页码．示例：［1］昂温G，昂温P S．外国出版史［M］．周红，译．2版．北京：中国书籍出版社，1998：35-40． 4、论文汇编（文献类型标志代码：G） 注：论文汇编包括多个著者或个人著者的论文集或论文选 参考文章的作者名．参考文章题名［文献类型标志代码］／／文集著者．专著名称：其他题名信息．版本．出版地：出版社名称，出版年：起页码－止页码．示例：例：［1］陈肇友．Cr2O3对耐火材料性能的影响［G］／／蒋明学，李勇．陈肇友耐火材料论文选：上册．北京：冶金工业出版社，1998：401-413． 5、会议录（文献类型标志代码：C） 注：会议录包括座谈会、研讨会、学术年会等会议的论文集
自蔓延高温合成技术 Xxx Xxx
摘要：自蔓延高温合成技术是20 世纪后期诞生的一门新兴的前沿科学，在粉体合成及陶瓷的制备等方面充分显示其优越性。文章对自蔓延高温合成技术的概念、自蔓延高温合成的燃烧理论作了简要介绍，并整理总结自蔓延高温合成(SHS) 技术的发展和国内外研究概况，包括制备工艺、应用领域等，同时分析了自蔓延高温合成技术的最新研究动向。 关键词：列自蔓延高温合成，燃烧合成，SHS技术，SHS理论，应用。
Abstract:Self-propagating high temperature synthesis (SHS) is a new frontier science born in the late 20th century. It has shown its advantages in powder synthesis and ceramic preparation. In this paper, the concept of self-propagating high-temperature synthesis technology and combustion theory of self-propagating high-temperature synthesis are briefly introduced. The development of self-propagating high-temperature synthesis (SHS) technology and the research situation at home and abroad are summarized, including the preparation process and application fields. The latest research trends of self-propagating high-temperature synthesis technology are also analyzed. Keywords:Self-propagating high temperature synthesis,Combustion synthesis,SHS technology,SHS theory,Application.
耐火材料学习报告
耐火材料学习报告 一、耐火材料定义和发展 耐火材料一般是指耐火度在1580oC以上的无机非金属材料.它包括天然矿石及按照一定的目的要求经过一定的工艺制成的各种产品.具有一定的高温力学性能、良好的体积稳定性，是各种高温设备必需的材料． 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 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。 二、耐火材料种类 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、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。 1、酸性耐火材料通常指SIO2含量大于93%的耐火材料，它的主要特点是在高温下能抵抗酸性渣的侵蚀，但易于与碱性熔渣起反应。 2、碱性耐火材料一般是指以氧化镁或氧化镁和氧化钙为主要成分的耐火材料。这类耐火材料的耐火度都较高，抵抗碱性渣的能力强。 3、硅酸铝质耐火材料是指以SiO2-Al2O3为主要成分的耐火材料，按其Al2O3含量的多少可以分为半硅质（Al2O3 15~30%）,粘土质（Al2O3 30~48%），高铝质（Al2O3大于48%）三类。 4、熔铸耐火材料是指用一定方法将配合料高温熔化后，浇注成的具有一定形状的耐火制品。 5、中性耐火材料是指高温下与酸性或碱性熔渣都不易起明显反应的耐火材料，如炭质耐火材料和铬质耐火材料。有的将高铝质耐火材料也归于此类。 6、特种耐火材料是在传统的陶瓷和一般耐火材料的基础上发展起来的新型
耐火材料论文保温材料论文： 北京利尔:稳定增长的耐火材料龙头 公司为国内规模最大、产品品种最全、整体承包范围最广的耐火材料制造商之一。主营业务为钢铁、建材、有色等工业用耐火材料的生产和销售,并承担高温热工窑炉和装备的耐火材料设计、研发、配置、制造、配套、安装、施工、使用、维护与技术服务为一体的“全程在线服务”整体承包业务。公司生产的中间包干式料及永久衬和包盖浇注料、环形加热炉用系列耐火材料以及直接还原铁用耐火材料等不定形耐火材料市场占有率位居全国第一,透气砖市场占有率排名第二。 三季度净利同比增长30.6% 近日,公司发布三季度报告,报告期内,公司实现营业收入5.06亿元,同比增加34.2%;营业利润1.03亿元,同比增加31.4%;利润总额1.02亿元,同比增加29.5%。归属于母公司所有者净利润为8654万元,同比增加30.6%,基本每股收益0.72元。公司预计2010年度归属于母公司所有者净利润同比变动幅度为10-30%。 耐火材料生产龙头 公司主要为钢铁工业提供耐火材料的生产和销售,承担高温窑炉和装备的耐火材料研发设计、配置配套、生产制造、安装施工、使用
维护与技术服务为一体的“全程在线服务”的整体承包业务。主要产品包括不定形耐火材料、机压定型耐火制品、耐火预制件、功能耐火材料和陶瓷纤维制品等五大系列,共计200多个品种。’主要应用于钢铁、有色、石化、建材、电力、机械、环保等行业,其中钢铁工业用耐火材料产品收入占公司总收入的95%以上。 公司目前除北京总部以外,还下属两个子公司,洛阳利尔和上海利尔,员工总数在1100人左右。现拥有北京利尔、上海利尔和洛阳利尔三大耐火材料制品生产基地,并计划向耐火原料镁砂、铝矾土上游产业发展,逐步建设优质铝矾土和镁砂两大原料生产基地。 耐火材料市场稳定增长 钢铁用耐火材料是消耗品,未来五年市场容量保持10%以上增速。钢铁用耐火材料不同于水泥和玻璃窑用耐材,其消耗快,更换周期短,有些耐材甚至每个小时都需要更换,是一种消耗材料,而非耐久材料。因此钢铁用耐火材料的消耗量与出钢量关系紧密,而与钢铁固定资产投资关系并不明显。 根据我们对未来五年钢铁产业的增速及吨钢耗耐材单价的假定,未来几年耐火材料行业仍然可以保持年均10%以上的较快增长。尽管单位钢产量耗耐火材料的量会逐年下降,但是在优质耐火材料对普通耐火材料逐渐取代的过程中,单价金额提高会对冲量下降的不利因素。