PDF《耐火材料》

耐火材料 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. 有多种分类方法: ①按体积密度分类.体积密度在 0.3~1.3 克/厘米

3 的为轻质砖;

低于 0.3 克/厘米

3 的为超轻质砖. ②按使用温度分类.使用温度 600~900℃为低温隔热材料;

900~1200℃为中温隔热材 料;

超过 1200℃的为高温隔热材料. ③按制品形状分类.一种是定形的轻质耐火砖,包括粘土质、高铝质、硅质以及某些纯氧化 物轻质砖等;

另一种是不定形轻质耐火材料,如轻质耐火混凝土等. 几种典型轻质砖的性质如表. 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. 烧尽加入物法 在制砖的泥料中, 加入容易烧尽的加入物, 如锯木屑、 石油焦、 木炭、 烟煤、 木质素等. 烧成时这些加入物被烧尽而使制品具有较高的气孔率. 泡沫法 在制砖的泥浆中,加入诸如松香皂、角皂素、聚苯乙烯等泡沫剂,并以机械方法使之起 泡,经烧成后获得多孔的制品. 化学法 利用可产生气体的化学反应, 于制砖过程中获得多孔制品. 通常是在泥浆中加入碳酸盐 (如白云石、 菱镁矿) 和无机酸作发泡剂, 再以半水石膏或水硬性物质 (如水泥) 作稳定剂. 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.常用并较方便的是烧尽加入物法和泡沫法. 散状耐火材料(不定形耐火材料):不定形耐火材料是由合理级配的粒状和粉状料与结合剂共 同组成的不经成型和烧成而直接供使用的耐火材料. 通常, 对构成此种材料的粒状料称骨料, 对粉状料称掺合料,对结合剂称胶结剂.这类材料无固定的外形,可制成浆状、泥膏状和松 散状,因而也通称为散状耐火材料.用此种耐火材料可构成无接缝的整体构筑物,故还称为 整体耐火材料. 不定形耐火材料的基本组成是粒状和粉状的耐火物料. 依其使用要求, 可由各种材质制 成.为了使这些耐火物料结合为整体,除极少数特殊情况外,一般皆加入适当品种和数量的 结合剂. 为改进其可塑性或减少用水量, 可加入少量适当增塑减水剂, 为满足其他特殊要求, 还可分别加入少量适当其他外加 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. 经常使用的特殊材料有 AZS 砖、刚玉砖、直接结合镁铬砖、碳化硅砖、氮化硅结合碳化 硅砖、氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料;

氧化钙、氧化铬、 氧化铝、氧化镁、氧化铍等耐火材料. 经常使用的隔热耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、绝热板等.经常使用的不定形耐火 材料有补炉料、 耐火捣打料、 耐火浇注料、 耐火可塑料、 耐火泥、 耐火喷补料、 耐火投射料、 耐火涂料、轻质耐火浇注料、炮泥等.