耐火材料厂家

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耐火材料的理化指标概念

时间:2020-12-15 17:13 作者:管理员点击:



 
耐火材料用途广泛,从钢铁工业的炼铁工序的高炉、热风炉、焦炉到炼钢工序的转炉、二次精炼炉、连铸以及热轧工序的加热炉均在使用。另外,还用于水泥、玻璃、有色金属等产业的窑炉和焚烧炉、熔融炉等环境保护窑炉需要高温处理的部位。
 
理化指标是对照标准要求,按照标准检测方法检测的,产品的质量指标。下面简单解释一下耐火材料的几项理化指标的概念:
 
①气孔率: 耐火材料中气孔体积与总体积之比称为气孔率,即是材料中含有气孔的多少;
 
②单位表观体积占有的质量称为体积密度;
 
③矿物组成:化学成分在材料中存在的结合状态;
 
④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(含量高)的成分;
 
⑤那些能与主成分相互作用,使其耐火性能降低的氧化物或化合物,通常称为熔剂的杂质;
 
⑥主晶相是指构成耐火制品结构的主体而且熔点较高的结晶相;
 
⑦填充于主晶相(次晶相)之间的不同成分的细微结晶矿物和玻璃相统称为基质;
 
⑧耐火材料在无荷重条件下,抵抗高温作用而不熔化的性质称为耐火度;


耐火材料定义 
 
耐火材料是耐火度不低于1580℃的材料。一般是指主要由无机非金属材料构成的材料和制品,耐火度是指材料在高温作用下达到特定软化程度时的温度,它标志材料抵抗高温作用的性能。
 
耐火度只是耐火材料在高温下的单一性能,可以作为炉窑在高温下使用的基本保证。可是有的材料在甲炉使用具有较高的耐火性,而在乙炉使用耐火性能很差,这就是炉内条件差异造成的。
 
如果两个炉子温度同样高,若乙炉内含有大量的CO等烟尘,并与耐火材料直接接触,使用效果就不一样。因此,对耐火材料的确切定义还须加上热的性状、温度上升速度、加热持续时间等条件。

 
 
常见定形耐火材料及理化指标
(1)粘土砖粘土砖是以耐火粘土作原料,将一部分粘土预先煅烧成熟料,与另一部分生耐火粘土配合,经过配料、混合、成形、干燥、焙烧等生产工序制造而成,其主要成分为w(SiO2)50%~60%和w(Al2O3)30%~40%。该耐火砖的特点是:热震稳定性较好,耐急冷急热次数可达10~15次,随熟料及粗颗粒含量的增加而提高;耐火度为1580—1770℃,随Al2O3/SiO2的比值增大而提高,随杂质含量的增大而降低;粘土砖属弱酸性或接近中性的耐火材料,缺点是荷重软化温度不高,使用温度不超过1350℃,粘土质耐火砖使用范围较广,主要用于各种加热炉、热处理炉、冲天炉和干燥炉的炉体;
 
(2)高铝砖高铝砖由高铝矾土、硅线石、天然或人造刚玉、工业氧化铝等经配料、混合、成形等工序后经高温焙烧而成。其特点是其耐火度、荷重软化温度都比粘土砖高,使用温度可达1400~1650℃,属中性耐火材料,抗渣性和热震稳定性较好,其缺点是热稳定性较低,重绕收缩较大,价格较贵。高铝砖的w(A12O3)为48%~75%,根据氧化铝含量的高低分为一级高铝砖、二级高铝砖、三级高铝砖。
 
(3)隔热耐火砖隔热耐火砖又称轻质砖,是指各种质量轻、密度小、气孔率高、热导率低的耐火砖。该类砖按不同的生产方法(如掺入可燃物烧尽法、泡沫法、化学法等)制成各种不同的轻质耐火砖。轻质砖的材质有粘土质、高铝质、硅质及镁质等。隔热耐火砖的特点是体积密度小、比热容低、重绕线变化小,热导率比粘土耐火砖低1/2~2/3,用该砖砌筑的炉体热效率高。
 
(4)刚玉耐火砖刚玉耐火砖是指w(A12O3)>95%、高温矿物相为刚玉质或叫(A12O3)>80%的刚玉——莫来石质的高纯度高铝砖。该类制品是以天然高铝矾土和人造合成原料(电熔刚玉、工业氧化铝)为主要原料,经高温烧结而成。刚玉耐火砖的特点是耐火度和荷重软化温度都高,使用温度可达1600一1700℃,热稳定性好,高温下重烧线收缩小,化学稳定性好,对各种熔渣的抗蚀能力强。刚玉耐火砖一般用做电阻炉的热电偶管、高温炉的绝缘子、搁砖,也可做推杆炉的滑轨等构件。
 
(5)石墨砖普通石墨砖是用天然石墨作原料,添加耐火粘土作结合剂制成的产品,该类制品有很高的耐火度和荷重软化温度。石墨、高强石墨、高纯石墨等可制作电热元件,使用温度可达2200~3000℃。石墨砖机械加工性能好,常温强度比金属低,但强度随温度升高而加强,1700℃时其强度超过所有氧化材料和金属材料。但石墨砖在大气中加热易氧化,一般多在保护气体炉和真空炉中使用。
 
(6)抗渗碳砖抗渗碳砖用于砌筑渗碳炉,可以为粘土质也可为高铝质,严格控制氧化铁w(Fe2O3)≤1%。因渗碳炉内的还原气氛中的H2和CO会使氧化铁发生还原性反应,在砌体中产生Fe、Fe2C、C等新生结构使体积膨胀,引起砖层破坏、疏松、剥落,使其强度大大下降。抗渗碳砖分轻质和重质两种。萤质抗渗碳砖用于无罐气体渗碳炉的炉膛内表面层和受负荷较大易磨损的部位,轻质抗渗碳砖用于无罐气体渗碳炉的隔热层。
 
(7)氧化铝空心球砖氧化铝空心球砖以氧化铝空心球作骨料,添加一定量的氧化铝粉,再加入5%(质量分数)  (含量为%(质量分娄妁),的她(so,)。水溶液为结合剂经混炼、成形、烧结等工序而成。该砖耐高温、热导率低、热震稳定性和强度较好,同时体积密度小、比热容低,在还原性或氧化气氛中有较好的化学稳定性,适用于高温炉的保温材料。
 
(8)碳化硅砖以粘土结合的碳化硅制品,碳化硅的含量为40%~90%(质量分数);以二氧化硅结合的碳化硅制品,碳化硅的含量在85%(质量分数)左右。应用范围较广,可制成炉管、炉盘、炉膛、导轨、棚板等。以氮化硅结合的碳化硅砖,碳化硅的含量≥70%(质量分数)、Si3N4≥20%(质量分数),具有良好的耐磨性、极好的抗热震性和良好的抗氧化性,抗折强度为粘土结合碳化硅制品的倍,主要用于高炉炉底、高炉内衬、各种炉窑的隔焰板、燃烧室内衬及热交换器等。高铝碳化硅砖是一种复合耐火材料,具有耐高温、强度高、热稳定性好、耐腐蚀及耐冲刷的优点,广泛用于加热炉、冶炼炉。该种制品的碳化硅含量≥13%(质量分数)、Al2O3≥60%(质量分数)。再结晶的碳化硅制品,碳化硅含量99%(质量分数),体积密度2.55kg/cm3,热导率高,耐急冷急热性、高温化学稳定性和耐磨性都好,常用做炉罐、加热板、匣钵和电热元件。
 
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