下载文档原格式
耐火材料基础知识培训教材第一章耐火材料的概述耐火材料是指能够在高温下保持化学和物理稳定性的材料。
它们广泛应用于冶金、建筑、石油化工等领域，扮演着至关重要的角色。
本章将介绍耐火材料的定义、应用领域以及基本分类。
1.1 定义耐火材料是在高温条件下依然具备稳定性和耐久性的材料。
它们能够承受高温环境下的物理、化学和热力学变化，同时保持其结构和性能的稳定性。
1.2 应用领域耐火材料广泛应用于多个领域，包括冶金、建筑、石油化工、玻璃制造等。
在冶金行业中，耐火材料主要用于高炉、转炉、电炉等设备的内衬和衬板。
在建筑领域，耐火材料用于隔热、防火和保温等应用。
在石油化工行业中，耐火材料则被广泛用于炼油、化工等过程中的高温设备。
1.3 分类根据材料的组成和结构，耐火材料可以分为酸性、碱性和中性耐火材料。
酸性耐火材料主要由二氧化硅和二氧化铝等成分组成，适用于酸性环境下的高温应用。
碱性耐火材料一般以氧化镁和氧化镁钙等为主要成分，适用于碱性和一般酸性环境下。
中性耐火材料则是一种介于酸性和碱性之间的材料，常见的成分包括三氧化二铝和高岭土等。
第二章耐火材料的性能耐火材料的性能直接影响其使用效果和寿命。
本章将介绍耐火材料常见的性能指标和测试方法。
2.1 耐火度耐火度是指材料能够承受的最高温度，也是评估耐火材料抗高温性能的重要指标。
常见的测试方法包括耐火度试验和热震稳定性试验。
2.2 抗侵蚀性耐火材料在高温条件下可能会遭受熔融物质的侵蚀，因此抗侵蚀性是评估其使用寿命的重要指标。
常用的测试方法包括浸蚀试验和冶金渣侵蚀试验。
2.3 导热性耐火材料在高温下的导热性能直接关系到其隔热效果和能耗。
热导率是评估导热性的常用指标，可以通过热导率仪进行测试。
2.4 强度耐火材料的强度决定了其承受力和抗震性能。
抗折强度和抗压强度是评估耐火材料强度的常用指标，可以通过机械试验仪进行测试。
第三章耐火材料的制备和加工耐火材料的制备和加工过程对最终产品的性能和质量具有重要影响。
耐火材料实用手册摘要：一、耐火材料的定义与分类二、耐火材料的性能要求三、耐火材料的制备方法四、耐火材料的应用领域五、耐火材料的发展趋势正文：一、耐火材料的定义与分类耐火材料是指在高温环境下能够保持稳定性能的一类材料，它主要用于高温工业领域的建筑、设备和生产工艺的防护与保温。
根据材质和性能特点，耐火材料可分为以下几类：1.氧化硅耐火材料：以二氧化硅为主要成分，具有良好的耐高温性能，主要用于高温炉窑、玻璃窑等场合。
2.氧化铝耐火材料：以氧化铝为主要成分，具有较高的耐高温性能和抗侵蚀性能，应用于钢铁、有色金属等行业的高温炉窑。
3.碳质耐火材料：主要由碳和碳化硅等组成，具有较高的热导率和抗热震性能，广泛应用于高温炉窑、炭素生产等领域。
4.复合耐火材料：由两种或多种耐火材料复合而成，具有更优异的性能，可适应不同工况条件。
二、耐火材料的性能要求耐火材料在高温环境下需要具备以下性能：1.高温稳定性：在高温下不易分解、软化或烧蚀，能够保持结构和性能稳定。
2.热导率：越高的热导率意味着热量传递速度越快，能有效降低高温设备的热损失。
3.抗热震性：在高温环境下，材料容易因温度变化产生内应力，抗热震性越好，材料越能承受温度波动。
4.耐磨性：在高温下，材料与物料或其他物体之间的摩擦会导致磨损，耐磨性越好，材料使用寿命越长。
5.抗侵蚀性：高温环境中的气体、液体或固体物料可能对材料产生侵蚀，抗侵蚀性越好，材料越能抵抗侵蚀。
三、耐火材料的制备方法1.配料：根据耐火材料的性能要求，选择合适的原料，如氧化硅、氧化铝、碳化硅等。
2.混合：将各种原料按一定比例混合均匀，并加入适量的结合剂。
3.成型：将混合好的原料进行成型处理，如压砖、挤出、浇注等。
4.煅烧：在高温下对成型后的材料进行煅烧，使其发生相应的物理和化学变化，提高性能。
5.检测：对成品进行性能检测，如热导率、抗热震性等，确保符合使用要求。
四、耐火材料的应用领域1.钢铁行业：用于炼钢炉、热风炉、加热炉等设备的保温和防护。
耐火材料概论耐火材料是指在高温环境下具有一定耐火性能的材料。
它们主要用于冶金、建材、化工和机械等行业中的高温设备和工艺中，起到保护和隔热的作用。
耐火材料的种类繁多，根据不同的应用场景和要求，可以选择不同类型的耐火材料。
一、耐火材料的分类根据耐火材料的化学成分和物理性质，可以将其分为无机非金属耐火材料和有机耐火材料两大类。
1. 无机非金属耐火材料无机非金属耐火材料是指由无机物质制成的耐火材料，包括氧化物、氮化物、碳化物等。
常见的无机非金属耐火材料有氧化铝、氧化镁、二氧化硅等。
这些材料具有高熔点、高耐火度、化学稳定性好等特点，适用于高温环境下的使用。
2. 有机耐火材料有机耐火材料是指由有机物质制成的耐火材料，主要包括有机树脂、有机纤维等。
这些材料具有良好的隔热性能和耐火性能，适用于一些特殊的高温环境。
二、耐火材料的应用耐火材料广泛应用于各个行业的高温设备和工艺中，主要包括以下几个方面：1. 冶金行业在冶金行业中，耐火材料主要用于高炉、转炉、电炉等冶炼设备中。
这些设备在高温条件下工作，需要具备耐火、耐磨、耐腐蚀等性能，以保证设备的正常运行和寿命。
2. 建材行业在建材行业中，耐火材料主要用于窑炉、窑炉衬里等设备中。
这些设备在生产过程中需要承受高温和化学腐蚀的作用，因此需要选择具有良好耐火性能和化学稳定性的材料。
3. 化工行业在化工行业中，耐火材料主要用于反应釜、管道、储罐等设备中。
这些设备在化学反应过程中需要承受高温和腐蚀的作用，因此需要选择具有耐火、耐腐蚀等性能的材料。
4. 机械行业在机械行业中，耐火材料主要用于燃烧室、炉膛、热风炉等设备中。
这些设备在燃烧过程中需要承受高温和热冲击的作用，因此需要选择具有耐火、耐热冲击等性能的材料。
三、耐火材料的性能要求耐火材料在高温环境下需要具备一定的性能要求，主要包括以下几个方面：1. 耐火度耐火度是指耐火材料在高温环境中能够保持稳定的性能和结构的能力。
耐火度越高，材料在高温环境下的使用寿命越长。
耐火材料生产基本知识培训1. 耐火材料的定义和分类耐火材料是一种能够在高温环境下保持物理和化学性能的材料。
根据其化学成分和物理性质的不同，耐火材料可以被分为不同的分类。
常见的耐火材料分类包括：1.1 无机非金属耐火材料这类耐火材料主要指的是石英、金刚石、陶瓷等无机非金属材料，具有高温稳定性和较好的耐磨性能，在高温环境下表现出较好的耐火性能。
1.2 碱金属耐火材料碱金属耐火材料指的是含有碱金属元素（如钠、钾等）的材料，这类材料在高温下具有良好的耐火性能，主要用于耐酸、耐碱等特殊环境中。
1.3 碱土金属耐火材料碱土金属耐火材料是指含有碱土金属元素（如镁、钙等）的材料，这类材料在高温下具有较好的耐火性能，常用于建筑材料和耐火材料制品中。
1.4 硅酸盐耐火材料硅酸盐耐火材料是指以硅酸盐为主要成分的耐火材料，具有高温稳定性、低热膨胀系数和优良的机械性能，广泛应用于冶金、建筑等领域。
2. 耐火材料的生产工艺2.1 原料准备耐火材料的生产首先需要准备原料。
原料的选取对耐火材料的性能和质量起着重要的影响。
通常情况下，原料需要经过破碎、筛分等处理工艺，以确保原料的颗粒大小和物理性能符合要求。
2.2 配料混合经过原料准备后，需要将不同的原料按照一定的配方混合在一起。
配料的混合需要考虑原料的比例、颗粒大小、密度等因素，以确保混合后的配料具有良好的均匀性和稳定性。
2.3 成型和成型配料混合完成后，需要将混合料进行成型。
常见的成型方法包括挤压成型、压制成型、注塑成型等。
成型后的耐火材料需要进行烘干和烧结等处理，以确保成型体的稳定性和耐火性能。
2.4 后续加工和检验成型和烘干后的耐火材料需要进行后续加工和检验。
常见的加工方法包括切割、打磨等，以改善耐火材料的表面质量和尺寸精度。
检验主要包括外观检查、尺寸检测、物理性能测试等，以确保耐火材料的质量和性能达到要求。
3. 耐火材料的应用领域耐火材料在各个领域中都有广泛的应用。
常见的应用领域包括：3.1 钢铁冶金耐火材料在钢铁冶金行业中起着至关重要的作用。
耐火材料基础知识
耐火材料是指能够在高温环境下保持其物理和化学稳定性的材料。
它们具有抵抗高温、耐热性能好的特点，广泛应用于冶金、建筑、化工、能源等行业。
以下是耐火材料的基础知识：
1. 耐火材料的分类：
- 常规耐火材料：如陶瓷、石英、石膏等。
- 耐火砖：按材料分为硅酸盐系耐火砖、浇注用耐火砂浆等。
- 氧化铝系耐火材料：如桑莎石、高铝石等。
- 碳化硅系耐火材料：如碳化硅砖、碳化硅陶瓷等。
- 耐火陶瓷：如氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷等。
- 耐火纤维材料：如陶瓷纤维、石棉纤维等。
1
2. 耐火材料的特性：
- 耐高温性：一般指材料能够在1000℃以上的高温环境下不熔化、不软化、不失去强度。
- 耐热震性：指材料在急剧温度变化下的稳定性，能够承受温度快速变化所引起的应力而不破裂。
- 耐腐蚀性：指材料不受化学腐蚀和气体侵蚀。
- 密度低：易于加工和运输。
- 热导率低：防止热量传导产生损耗。
- 尺寸稳定性：在高温下不发生变形。
- 机械强度和耐磨损性：能够承受机械和磨损应力。
3. 耐火材料的应用领域：
- 冶金行业：如高炉、炼钢炉等。
- 建筑行业：如石膏板、耐火砖等。
2
- 化工行业：如催化剂、蒸馏塔等。
- 能源行业：如电厂炉、火力发电等。
- 环保行业：如焚烧炉、烟气除尘器等。
以上是关于耐火材料的基础知识，它们在各个行业中扮演着重要的角色，保证了设备和结构在高温环境下的安全运行。
3。
第一节耐火材料的基本知识1、耐火材料的定义？耐火材料就是指耐火度不低于 1500℃的无机非金属材料。
2、耐火材料必须具备的基本性能？（1）耐火度（2）高温体积稳定性（3）耐急冷急热性3、耐火材料在电炉炼钢厂的应用？（1）电炉炉衬、炉盖、炉底、炉坡、渣线修补料。
（2）精炼钢包包衬、包盖、滑动水口、透气砖系统。
（3）连铸中间包包衬、包盖、长水口、整体塞棒、浸入式水口。
（4）模铸用漏斗砖，中注管，中心砖，汤道砖，尾砖，模底砖。
4、按耐火度不同，耐火材料可分几类？（1）普通耐火材料，耐火度1580～1770℃；（2）高级耐火材料，耐火度1770～2000℃；（3）特级耐火材料，耐火度＞ 2000℃；5、按化学矿物组成的性质不同，耐火度可分为几类？（1）酸性耐火材料，如硅砖；（2）碱性耐火材料，如镁砖、白云石砖、镁碳砖；（3）中性耐火材料，如高铝砖、碳砖。
6、按外形尺寸的多少，耐火材料可分为几类？（1）标准型耐火砖，外形尺寸≤4个；（2）普通型耐火砖，外形尺寸≤6个；（3）异型耐火砖，外形尺寸＜10个，带孔、槽、角；（4）特异型耐火砖，外形尺寸＞10，带多个孔、槽、角。
7、按外形耐火材料可分类为几类？（1）耐火砖——具有一定的形状。
（2）不定形耐火材料——散状实，需按所要形状进行施工用耐火材料。
（3）耐火泥——砌砖填缝用耐火材料。
8、学习耐火基本知识的目的？（1）掌握基本技能，科学合理使用耐火材料。
（2）掌握使用特性，防止穿炉、穿包、漏钢、跑钢事故发生。
（3）掌握使用规律，不断提高炉衬，包衬使用寿命，降低炼钢生产成本，减轻劳动强度，提高经济效益。
第二节耐火材料的基本性能9、什么叫气孔率？耐火材料制品中开口气孔体积占总体积的百分率，常用%表示。
式中：V2=开口气孔体积，V3=贯通气孔体积，V=制品总体积，V2+V3=开口气孔体积。
10、什么叫体积密度？体积密度是指耐火制品单位体积的质量，常用g/cm3表示。
式中：Q=气体透过的数量（升），d=试样的厚度（米），A=试样的横截面积（米2），t=气体透过的时间（小时），P1-P2=试样两端的压力差（毫米水柱），K=透气度系数，也称透气率（升、米/米2、毫米水柱、小时）18、什么叫导电性？耐火材料制品随温度升高，电阻减小，导电性增强的性能，常用电阻率（Ωm）表示。
B/TP=Ae 式中：P=电阻率（Ωm） T=绝对温度 A、B=与耐材特性有关的常数，e=数学常数19、常见耐火材料化学成分有哪些？20、常见耐火材料纯化合物的熔点？第三节耐火材料的检查、验收、保管21、耐火材料产品，常用的技术条件有哪些？（1）化学成分分析（%）：MgO、Al2O3、SiO2、Cr2O3、CaO、ZrO2、C、SiC、Fe2O3。
（2）物理性能分析：气孔率%、体密g/cm3、耐压强度Mpa、耐火度℃、高温度抗折Mpa。
（3）外形要求：尺寸公差、缺角缺棱、裂纹、扭曲、熔洞等。
（4）包装要求：箱式包装、袋式防潮包装、标识清楚。
22、耐火材料产品技术标准有几种形式？（1）国家标准——由国家技术监督局制订，排头代号“GB”。
（2）行业标准——由原冶金部制订，排头代号“YB”。
（3）企业标准——由企业自行制订，排头代号自行订。
（4）协议标准——收供货，用户双方协商制订。
23、耐火材料产品质量检查的第一关是什么？第一关是检查耐材产品的在质量，查看质量保证书，应满足供货合同术条件的要求，包括有：（1）化学成分（检验日期、人员、检验单位公章）（2）物理性能（检验日期、人员、检验单位公章）如存在质量异议，可抽检送样钢研所、耐火公司进行复查。
24、耐火材料产品质量检查的第二关是什么？第二关是检查耐火材料的外观质量，需要拆箱拆包检查，包括有：（1）尺寸公差；（2）缺棱缺角；（3）裂纹；（4）扭曲；（5）外观颜色；（6）熔洞；（7）粒度组成；（8）粘结性能。
外观质量不合的耐火材料制品，同样应该拒收、退货或者更换。
25、耐火材料产品质量检查的第三关是什么？第三关是检查耐材产品的包装、数量、包括有：（1）包装箱，包装袋用料质量，包装质量；（2）总重量（t）—汽车磅单，火车磅单；（3）数量（块）—码堆清点；（包）—码堆清点；（4）单重（kg）—过称复查；数量、重量、单重应该按实查清点填写，注意扣出包装箱、包装袋重量，避免既交包装费，又交重量费的经济损失。
26、耐火制品的尺寸公差如何量法？（1）按图纸规定，按技术标准要求，将卷尺或钢直尺的零点与制品的棱对齐。
读出尾端数值，小数点后一位按四舍五入计算。
（2）量制品、外径时，一律用工具卡尺测量。
27、裂纹的检查有哪些要求？（1）用标准钢丝（0.1、0.15、0.25、0.5㎜），自然插入裂缝，测量裂纹的宽度。
（2）用直尺测量裂纹的长度。
（3）查看裂纹的条数量。
28、扭曲的检查方法怎么进行？将砖的被套检面平放在平板上，用塞尺（0.1、0.2、0.4、0.5㎜）沿板面不用力插入最大裂缝，插入深度不超过10㎜为合格品。
例：检查2.0㎜扭曲，采用2.1㎜塞尺插入深度不超过10㎜为合格品。
29、缺角、缺棱的检查要求有哪些？（1）缺角采用立方体测角器进行，即缺角深度为三边之和应小于缺角深度要求。
例：缺角深度允许≤60㎜，缺角三边a＋b＋e≤60㎜为合格品。
（2）缺棱是指沿制品两面夹角方向宽度，加上缺棱边的长度之和应小于缺棱深度要求。
例：缺棱深度允许≤70㎜，缺棱两面夹角宽度a＋b，缺棱边长度C，即a＋b＋c≤70㎜为合格品。
30、什么叫熔洞？耐火制品表面因低熔物而产生的熔化空洞和显著变色部分叫熔洞。
例：模铸用流钢砖对熔洞直径有以下要求：工作面≤5㎜，外非工作面≤8㎜。
31、耐火材料如何验收？当耐材制品在质量上，数量上符合领料要求后，方可在供方送料上签名认可。
车间或计划科月末凭送料单签写领料单上签写领实单，送财务科进行结帐，计算月耗、计算生产成本。
32、耐火材料的保管有哪些要求？（1）耐材制品均应放在厂房，不得让雨淋水浸。
对有防潮要求，均应放在烘烤窑。
（2）搬运与砌制时，均应轻拿轻放，紧密排列，避免砖之间滚动碰撞损坏。
（3）按不同种类，不同砖号的制品，按堆进行码放，标识要清楚，高度不得超过 1.8m。
（4）对有时效要求的耐材制品，均应放在有效期使用，防止变质失效发生浪费。
第四节耐火材料常用结合剂33、耐材制品常用结合剂有哪些？有粘土火泥、高铝火泥、水玻璃、卤水、高温水泥、磷酸盐、硫酸铝、焦油沥青、树脂胶等。
34、什么叫粘结剂？什么叫可塑性？（1）具有粘结能力，能够将散状的耐火材料粘结成型，并具有一定强度的粘结物叫粘结剂。
（2）当加有粘结剂的耐火材料混炼成团，这种泥团有外力作用下发生变形而不开裂，当外力去掉后，其形状仍不变的特性叫可塑性。
35、粘土结合剂有何特点？粘土结合剂一般是采用没有烧结的软质粘土和半软质粘土。
因粘土颗粒有很大的表面积与表面能，具有很强的吸附性，是一种物美价廉的结合剂。
主要用在粘土砖、高铝砖、粘土火泥、高铝火泥制品，其特点就是干燥易收缩，烧成后又收缩的性能。
36、什么叫水玻璃？水玻璃结合剂有何特点？（1）水玻璃又叫硅酸钠或泡水碱，其分子式是Na2O.nSiO2。
它是由磨细的石英砂粉与碳酸钠或硫酸钠按一定比例配合后在1300℃～ 1400℃加热熔化生成硅酸钠。
然后在容器入蒸汽熔化而成。
（2）水玻璃外观为青灰色半透明的稠状液体，比值M叫模数。
其特点是常温结合性能好，随温度的升高而逐步熔化。
37、卤水结合剂的特点？卤水结合剂的主要成分中MgCl2，并含有4～6个结晶水。
MgCl2无论冬夏都不易溶于水，使用前应用水浸泡，用低压蒸汽缓慢助溶，一般采用1.2～1.4波美浓度卤水。
主要用于电炉坡永久衬，高铝粉、粘土泥浆、修砌汤道底板砖填缝料。
卤水结合剂的特点是常温、中温强度高、干的快。
38、高温水泥结合剂的特点？（1）高温水泥是以高铝矾土和石灰石为原料，按一定比例混匀烧结成熟料，并磨成细粉而制成的水硬性结合材料。
按铝含量不同可分两种：（2）高温水泥应用在耐火浇注料，耐火混凝土中，加水搅拌成型后即可硬化。
其特点是中温强度高。
整体结构性能强。
使用进应严格控制水的加入量。
满足水硬化所需水量即可，过多则成气孔。
39、磷酸盐结合剂的特点？（1）磷酸盐结合剂是采用浓度为85%工业磷酸H3PO4，每 10公斤加入水9～6公斤，稀释成45～55%浓度的溶液即可使用。
（2）磷酸盐结合的特点主要作用是能够与耐火物料发生化学反应，发生聚合作用，生成胶合物，适用于酸、碱、中性耐火材料作结合剂。
其性能是硬化速度快，中温强度高、高温易烧结。
40、硫酸铝结合剂的特点？（1）硫酸铝是白色是晶粒或粉末，分子式Al2(SO4)3.18H2O，Al2O3的理论含量为15.3%。
调制时需要80～100℃的热水或蒸汽加热，加速溶解，常用浓重在比重1.2左右。
（2）硫酸铝结合剂同样能够与耐火物料发生化学反应，生成胶合物。
其特点是常温胶结能力强，中温易分解强度下降，但＞ 1200℃以上时强度又有所增加。
41、焦油沥青结合剂的特点？（1）焦油沥青是炼焦炭过程中的副产品，其成分极为复杂，主要成分是碳氢化合物，属有机结合剂类。
焦油沥青常温下是黑色固体，随温度升高而软化，直到成为可流动性的粘性液体，才能做结合剂使用。
其最大缺点是结合剂温度高，冒黄烟，污染生产环境，劳动条件差。
（2）焦油沥青主要用于沥青镁砂砖，沥青镁砂炉衬，导电用冷补料，热补料等。
其特点是使用时应快速升温，避过软化温度，在高温下沥青焦油分解碳化，能形成网络结构，强度高抗渣蚀性能好。
但碳素易氧化。
42、树脂胶结合剂的特点？（1）由于碳含量的增加能够大大提高耐火砖的抗渣蚀性能，能够改善耐火砖的抗热震性能。
但焦油沥青结合剂加入碳素含量最大极限为6%左右。
（2）沥青改性酚醛树脂胶结合剂是最大特点是石墨和耐火物料亲和性好，残碳含量高，常温下即可生产，砖坯致密，碳含量加入量最大极限可提高到25%左右，广泛应用在镁碳砖、铝碳砖之中。
树脂胶其价格昂贵，生产成本高，相应其含碳耐火砖价格也较贵。
第5节电炉炉衬用耐火材料43、电炉炉衬用耐火材料应具有哪些要求？（1）耐火度高；（2）抗炉渣浸蚀性能强；（3）耐废钢机械撞击力强；（4）耐急冷急热性能好；（5）荷重软化温度高；（6）高温下有轻微膨胀。
44、电炉炉衬常用耐火材料有哪些？（1）耐火砖类有烧结镁砖，镁碳，出钢口座砖，出钢口袖砖，导电用炉底镁碳砖。
（2）不定型耐火材料有卤水镁砂，镁质干打料，镁质喷补料，出钢口填料，导电用冷补料，热补料。
45、镁碳砖有哪些特点？用在哪些部位？（1）镁碳砖具有耐火度高，抗炉渣浸蚀性好，热稳定性能强，温结构强度高的特点。
其缺点是碳素易氧化，表面强度下降。
