耐火材料的化学矿物组成
耐火材料工艺学 氧化镁-氧化钙系耐火材料
3）MF在MA中的溶解度较在方镁石中的溶解度大 得多，因此MA能从方镁石中转移MF从而消除了 MF因温度波动引起的向方镁石中溶解或自其内部 析出的作用，从而提高方镁石的塑性，消除对热 震稳定性的不良影响； 4）MA与FeO反应可生成含有氧化铁的尖晶石； 5）尖晶石的熔点为2135℃，且与方镁石形成二元 系的始熔温度较高（1995℃），因而以MA作结合 物的制品的耐火度和荷重变形温度较高。
广泛采用的稳定剂有CaO、MgO及其混合物，其中 CaO较有效，MgO次之。 CaO加入量通常为3～8%或更多 （按质量计）。
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ZrO2—MgO 系 的 立 方 固 溶 体 在 长 时 间 加 热 处 理 (1000 ～ 1400℃)后会发生分解，导致制品破坏。ZrO2—CaO系立方 固溶体虽较稳定，但长时间加热时亦会发生部分分解，而 使ZrO2失去稳定作用。ZrO2—Y2O3固溶体与其它ZrO2固溶 体相比最主要优点是在1100～1400℃长时间加热不发生分 解，但这类氧化物稀缺，价格昂贵，只能局限于某些特殊 要 求 的 地 方 使 用 。 多 种 复 合 稳 定 剂 ， 如 ZrO2—MgO 和 ZrO2—CaO固溶体中加入1～2％Y2O3即可显著提高其热震 稳定性。加入3～5％Y2O3可以使固溶体完全不分解，而且 有很高的机械强度和较低的热膨胀系数。
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锆英石是ZrO2—SiO2二 元系中唯一的化合物(图71)。它在1676℃分解并在 1687℃ 异 成 分 熔 化 ， 纯 ZrSiO4 耐 火 度 在 2000℃ 以 上，随杂质含量增加，耐 火度亦相应降低。
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第二节 氧化锆制品
一、原料的制取和稳定
氧化锆在地壳中的含量约占0.026％，分布极为分散。在自 然界中主要有两种含锆矿石。
耐火材料简介
耐火材料一、基本概念耐火材料是耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。
根据耐火度，有阻火级(1000～158 0℃)、普通级(1580～1770℃)、高级(1770～2000℃)、特级(2000℃以上)四个等级之分。
大部分耐火材料是以多种天然矿石粉料及粒料的混合物为原料生产的，某些耐火材料各种组分的结合要借助外加的结合剂(即大多数工业部门所称的黏结剂)。
结合剂的种类很多，高性能酚醛树脂就是一种性能优良、应用广泛的新型结合剂。
耐火材料是用作高温窑、炉等热工设备的结构材料，也可用作高温容器和部件的材料。
所以在冶金、硅酸盐、化工、石油、动力、机械制造等工业部门都离不开耐火材料，其中冶金工业消耗耐火材料的比例最高，约占总消耗量的60%～70%，每吨产品消耗耐火材料量约18～25kg。
钢铁工业是冶金工业的主要部门，所以也就自然是耐火材料应用的主要领域。
在钢铁工业的各个工序的设备中都离不开耐火材料，从炼铁的高炉、炼钢的转炉到转运钢水的钢包、中间包等整体设备的内衬砖到各局部结构，如钢包、中间包的出口滑板、各种水口等都离不开耐火材料。
耐火材料的分类方法有许多，按化学矿物组成和按外观的分类概况分别参见表9-1及表9-2。
这些分类应遵从ISO1109。
表9-1 耐火材料的化学矿物组成分类不定形耐火材料是由合理级配的粒状和粉状与结合剂共同混合组成的一类混合料，它无规定的外形和状态，通常根据使用需要而分别制成浆状、泥膏状或松散状，故称作散状耐火材料，其不经成型和烧成而直接使用，主要用于构筑成无接缝的整体构筑物、耐火砖成设备内衬的填缝及修补、高温炉出口堵塞用的泥料(炮泥)等。
不定形耐火材料多根据施工工艺类别而分类，由于施工工艺的差异，他们在组成、物料特性(状态、流动性、可塑性等)、应用领域等方面有所不同。
表9-4列出不定形耐火材料按施工工艺特点的分类及主要特征。
表9-4 不定形耐火材料的类别及主要特征。
耐火矿物原料
耐火矿物原料耐火矿物原料是指能在高温下保持稳定性和不易熔化的矿物材料。
它们被广泛应用于冶金、建筑、化工等领域，起到保护和耐火的作用。
耐火矿物原料具有优异的耐高温性能，能够承受数千摄氏度的高温，不熔化、不变形，从而保护设备和结构的安全运行。
耐火矿物原料主要包括石英、膨润土、高岭土、滑石、石墨、陶瓷纤维等。
这些材料具有不同的物理和化学性质，因此在不同的应用领域中发挥着不同的作用。
石英是一种具有良好的耐火性能的矿石，它具有高熔点和化学稳定性。
石英可以用于制作耐火砖、耐火料等耐火材料，广泛应用于冶金和建筑行业。
其高硬度和耐腐蚀性使得石英具有出色的耐火性能，能够在高温环境下长时间稳定使用。
膨润土是一种具有良好吸水性和膨胀性的矿物材料，能够在高温下形成致密的陶瓷结构。
膨润土可以用于制造耐火砖、耐火泥等耐火材料，在冶金和化工行业中得到广泛应用。
膨润土的独特结构使其具有较高的耐火性能和热稳定性，能够有效地保护设备和结构。
高岭土是一种含有高岭石的矿石，具有良好的耐火性能和化学稳定性。
高岭土可以用于制造耐火砖、耐火料等耐火材料，广泛应用于冶金和陶瓷行业。
高岭土的高熔点和低热膨胀系数使其具有优异的耐火性能，能够在高温环境下长时间使用，有效地延长设备的使用寿命。
滑石是一种具有良好耐火性能和导热性能的矿石，它可以用于制造耐火砖、耐火料等耐火材料，在冶金和建筑行业中得到广泛应用。
滑石的独特结构使其具有较高的热稳定性和导热性能，能够有效地保护设备和结构，提高工作效率。
石墨是一种具有良好导电性和耐高温性能的矿石，可以用于制造耐火材料和电极材料，在冶金和电子行业中得到广泛应用。
石墨的高熔点和导电性使其具有优异的耐火性能和导电性能，能够在高温和高电流环境下稳定工作。
陶瓷纤维是一种具有优异耐火性能和隔热性能的材料，可以用于制造耐火纤维、耐火纸等耐火材料，在冶金和建筑行业中得到广泛应用。
陶瓷纤维的独特结构使其具有较高的耐火性能和隔热性能，能够有效地保护设备和结构，降低能源消耗。
耐火材料与燃烧概论4
耐火材料与燃料燃烧讲义
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2400 2350 Al2O3 2000
温度，℃
1995
1600
Cr2O3
1720
Fe2O3 1200
0
20
40 R2O3,mass%
60
80
图4-5 MgO-R2O3系相图
耐火材料与燃料燃烧讲义 16
R2O3 固溶于方镁石中，形成阳离子空穴，因此能够促进烧结。其促进 烧结的影响顺序可排列如下：Fe3+>Cr3+>Al3+。 以MgO-MgO· R2O3体系中固溶同量R2O3而论，由于MgO· Cr2O3的熔点最高， 同方镁石的共熔温度最高，溶解量也较高。溶于方镁石形成固溶体后开始 出现液相温度最高，故在镁质耐火材料中，除高纯镁石材料外，含铬尖晶 石的镁质耐火材料是最优秀的。
方镁石是氧化镁唯一的结晶形态，属等轴晶系， NaCl 型晶体结构。 晶格常数和真密度分别随煅烧温度的升高而增大和减小。充分烧结的方 镁石晶格常数可达4.20Å，真密度为3.61g/cm3。 方镁石的化学活性很大，极易与水或大气中的水分进行水化反应。
耐火材料与燃料燃烧讲义
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方镁石属离子晶体，离子间静电引力大，晶格能高达 3935kJ/mol，故 熔点很高，达2800℃。但是，当温度达1800℃以上，便可产生升华现象而 且其稳定性随温度提高和压力减小而降低。 方 镁 石 构 成 的 耐 火 材 料 在 1600℃ 以 上 的 还 原 气 氛 中 极 易 被 还 原 。 MgO+C=Mg(g)+CO(g)最低反应温度如下表所示。
耐火材料与燃料燃烧讲义
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(2) 直接结合镁砖：以高纯烧结镁砂为原料，经烧结制成的，MgO含 量95%以上，是方镁石晶粒间直接结合的镁质耐火制品。
电炉(矿热炉、电弧炉)耐火材料基础知识、分类、特性与选择方法
电炉（矿热炉、电弧炉）耐火材料基础知识、分类、特性与选择方法一、分类1、耐火材料按化学矿物组成可以分为8类：硅质材料。
硅酸铝质材料。
镁质材料。
白云石质材料。
鉻质材料。
炭质材料。
锆质材料。
特种耐火材料。
2、耐火材料按化学特性可以分为3类：酸性耐火材料。
中性耐火材料。
碱性耐火材料。
3、耐火材料按耐火度可以分为3类：普通耐火材料，耐火度为1580-1770度。
高级耐火材料，耐火度为1770-2000度。
特级耐火材料，耐火度高于2000度。
4、耐火材料按成型工艺分类可以分为7类：天然岩石加工成型。
压制成型耐火材料。
浇注成型耐火材料。
可塑成型耐火材料。
捣打成型耐火材料。
喷射成型耐火材料。
挤出成型耐火材料。
5、耐火材料按热处理方式可以分为4类：烧成砖。
不烧砖。
不定型耐火材料。
熔融（铸）制品。
6、耐火材料按形状和尺寸可以分为5类：标型制品。
普型制品。
异性制品。
特型制品。
其他，如坩埚、皿、管等。
7、耐火材料按用途可以分为：钢铁行业用耐火材料。
有色金属行业用耐火材料。
石化行业耐火材料。
硅酸盐行业（玻璃窑、水泥窑、陶瓷窑等）用耐火材料。
电力行业（发电锅炉）用耐火材料。
废物焚烧熔融炉用耐火材料。
其他行业用耐火材料。
二、耐火材料理化特性1、荷重软化点是表征材料在高温和荷重共同作用下的抵抗能力，也表征材料呈现明显塑性变形的软化温度；该点是指试样在连续升温条件下承受恒定荷载而产生变形的温度。
耐火砖在常温下耐压强度很高，但在高温时再受压就会产生变形，其耐压强度显著降低。
将耐火材料制品每平方厘米的面积上加2千克静负荷，然后加热，逐渐升温，当耐火材料制品发生一定的变形时的温度成为荷重软化点。
因此，荷重软化点也是用来评价耐火材料制品高温结构强度的重要指标。
2、抗热震性，在温度急剧变化的情况下耐火材料能够不开裂、不剥落的性能称为抗热震性，又称为耐急冷急热性、或抗温度急变性、或耐热崩裂性、或耐热冲击性、或热震稳定性等。
可根据标准规定测出各种耐火材料的抗热震性能。
耐火材料的矿物组成
耐火材料的矿物组成耐火材料是一种能够承受高温和侵蚀的矿物材料，广泛应用于钢铁、有色金属、能源等工业领域。
耐火材料的性能和稳定性与其矿物组成密切相关。
下面将介绍几种主要的耐火材料矿物组成及其特点。
1.硅酸盐矿物硅酸盐矿物是耐火材料中的重要组成部分，主要包括长石、粘土、滑石等。
这些矿物具有较高的熔点、耐火性和稳定性，因此在高温环境下能够保持较好的性能。
硅酸盐矿物在耐火材料中起到骨架和高温结构的作用，提高了材料的抗压强度和抗折强度。
2.铝酸盐矿物铝酸盐矿物主要包括莫来石、刚玉等，具有较高的熔点、耐火性和化学稳定性。
它们在高温下能够保持较好的性能，并且具有较好的抗侵蚀能力。
铝酸盐矿物在耐火材料中起到高温结构的作用，提高了材料的强度和高温稳定性。
3.镁质矿物镁质矿物包括滑石、菱镁矿等，具有良好的抗侵蚀性和高温稳定性。
它们在耐火材料中起到高温结构的作用，提高了材料的强度和高温稳定性。
镁质矿物还能够吸收材料中的水分，降低材料的导热系数，提高材料的隔热性能。
4.钙质矿物钙质矿物包括方解石、石灰石等，具有良好的抗侵蚀性和高温稳定性。
它们在耐火材料中起到高温结构的作用，提高了材料的强度和高温稳定性。
钙质矿物还能够吸收材料中的杂质和水分，提高材料的纯度和性能。
5.碳质耐火材料碳质耐火材料主要由碳素组成，包括石墨、碳砖等。
碳是一种优良的耐火材料，具有高熔点、高导热系数和良好的抗侵蚀性。
碳质耐火材料在高温下能够保持较好的性能，并且具有较好的抗磨损性和抗腐蚀性。
总之，耐火材料的矿物组成对其性能和稳定性具有重要影响。
不同的矿物具有不同的熔点、耐火性、化学稳定性和机械性能等特点，因此在选择和使用耐火材料时需要根据其特点进行合理选择和应用。
同时，针对不同工业领域的需求，还需要对耐火材料进行不断的研发和改进，以提高其性能和使用寿命。
耐火材料分类
耐火材料的分类耐火材料的种类很多，为了便于生产研究、生产和选择，通常按其共性与特征划分类别。
其中按材料的化学矿物组成分类是一种常用的基本分类方法，但也常按材料的制造方法、材料的性质、材料的形状尺寸、材料的应用等来分类。
按化学矿物组成分类按化学矿物组成的不同，耐火材料主要有以下几类：（1）氧化硅质耐火材料。
这是以SiO2为主要成分的耐火材料，主要品种有各种硅砖和石英玻璃制品。
（2）硅酸铝质耐火材料。
这是以AL2O3和SiO2为基本化学组成的耐火材料，根据制品中AL2O3和SiO2含量分为三类：半硅质耐火材料、粘土质耐火材料和高铝质耐火材料。
（3）镁质耐火材料。
这是以MgO为主要成分，以方镁石为主要矿物结构的耐火材料，依其次要的化学成分和矿物组成的不同有以下品种：镁砖、镁铝砖、镁硅砖、镁钙砖、镁炭砖和铁白云石砖。
此外，还有冶金镁砂。
（4）白云石质耐火材料。
这是一类以CaO(40%-60%)和氧化镁（30%-42%）为主要成分的耐火材料。
其主要品种有：焦油白云石转、烧成油浸白云石砖、烧成油浸半稳定性白云石砖、烧成稳定性白云石砖、轻烧油浸白云石砖和冶金白云石砖。
（5）橄榄石质耐火材料。
这是一种含MgO35%-62%，Mg/SiO2质量比波动于0.95-2.00，由镁橄榄石为主要矿物组成的耐火材料。
（6）尖晶石质耐火材料。
这是一类主要由尖晶石组成的耐火材料。
主要品种有铬尖晶石构成的铬质制品[w(Cr2O3)≥30%)]，由铬尖晶石、方镁石构成的铬镁制品[w(Cr2O3)18%-30%)，w（MgO）25%-55%]和由镁铝尖晶石构成的制品。
（7）含炭质耐火材料。
这类耐火材料中均含有一定数量的炭或碳化物。
主要品种有由无定形炭结构的碳砖和炭块;由石墨结构的石墨制品；由碳化硅构成的碳化硅制品；由碳纤维及碳纤维与树脂或其其他炭素材料复合构成的材料。
（8）含锆质耐火材料。
这类材料中含有一定数量的氧化锆。
常用的品种有以锆英石为主要成分的锆英石质制品；以氧化锆和刚玉或莫来石构成的锆刚玉和锆莫来石制品，以及以氧化锆为主要组成的纯氧化锆制品。
耐火材料配方
耐火材料配方
耐火材料是一种能够在高温下保持结构稳定性和耐磨性的材料，广泛应用于冶金、化工、建材等行业。
耐火材料的性能取决于其配方的选择和比例，下面将介绍几种常见的耐火材料配方。
首先，常见的耐火材料配方之一是硅酸盐耐火材料。
硅酸盐耐火材料以硅酸盐
为主要原料，通常包括氧化铝、氧化镁等辅助原料。
硅酸盐耐火材料具有良好的耐火度和抗热震性能，适用于高温炉窑的内衬和砌筑。
其次，铝酸盐耐火材料是另一种常见的耐火材料配方。
铝酸盐耐火材料以铝酸
盐为主要原料，通常添加适量的氧化铝、氧化硅等辅助原料。
铝酸盐耐火材料具有优异的耐火度和抗侵蚀性能，适用于高温炉窑的内衬和砌筑。
此外，碳化硅耐火材料是一种具有高温强度和耐磨性的耐火材料配方。
碳化硅
耐火材料以碳化硅为主要原料，通常添加适量的氧化铝、氧化硅等辅助原料。
碳化硅耐火材料适用于高温炉窑的内衬和砌筑，能够在高温下保持稳定的性能。
最后，氮化硅耐火材料是一种新型的耐火材料配方。
氮化硅耐火材料以氮化硅
为主要原料，通常添加适量的氧化铝、氧化硅等辅助原料。
氮化硅耐火材料具有优异的耐火度和抗侵蚀性能，适用于高温炉窑的内衬和砌筑。
总之，不同类型的耐火材料配方在不同的工业领域有着广泛的应用。
通过合理
选择原料和比例，可以制备出具有优异性能的耐火材料，满足高温工艺生产的需求。
希望以上介绍能够对耐火材料配方有所帮助，谢谢阅读。
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耐火材料的化学矿物组成
耐火材料的性质取决于其中的物相组成、分布及耐火材料各相的特性，即取决于制品的化学矿物组成。
对于既定的原料，即化学组成一定时，可以采取适当的工艺方法，获得具有某种特性的物相组织（如晶型、晶粒大小、分布以及形成固溶体和玻璃相等）和某种组织结构（如致密程度、物料的颗粒大小和分布等），在一定限度由提高制品的工作性质。
1、化学组成
化学组成即耐火材料的化学成分，它是耐火制品的最基本特征之一。
耐火材料是非均质体，有主、副成分之分。
通常将其基本成分称为主成分，而将其他部分称为副成分。
副成分又按有意添加以提高制品某方面性能的成分，或是无意或不得已带入的无益或有害成分，分别称为添加成分及杂质成分。
主成分通常是高熔点耐火氧化物或复合矿物或非氧化物的一种或几种。
它是耐火制品的主体，直接决定了耐火制品性能的基础条件。
添加成分往往是为弥补主成分在使用性能或生产性能以及作业性能某方面的不足而使用的，常被称为结合剂、矿化剂、稳定剂、烧结剂、减水剂、抗水化剂、抗氧化剂、促凝剂、膨胀剂等，添加成分种类繁多，是当前耐火材料行业研究的重点对象。
它们的共同特点是：加入量很少；能明显地改变耐火制品的某种功能或特性；对该制品的主性能无严重影响。
杂质成分则是指由于原料纯度有限而被带入或生产过程中混入的对耐火制品性能具有不良影响的部分。
一般说来，K。
O、Na。
O及Fe0或Fe：O。
都是耐火材料中的有害杂质成分。
此外，碱性耐火材料(RO为主成分的)中的酸性氧化物(RO：)及酸性耐火材料申的碱性
氧化物都被视为有害杂质，它们在高温下具有强烈的熔剂作用。
这种作用使得共熔液相生
成温度降低，生成的液相量增加，而且随着温度升高液相量增长的速度加快，从而严重影响了耐火制品的高温性能。
2、矿物组成
郑州镫达耐火材料厂技术员介绍，耐火制品是矿物组成体。
制品的性质是其组成矿物和微观结构的综合反映。
因此，在分析制品的组成对其性质的影响时，单纯从化学组成出发分析考察问题是不够全面的，应该逐步观察其化学矿物组成。
耐火材料在其化学成分固定的条件下，由于成分分布的均匀性和加工工艺的不同，使制品组成中的矿物种类、数量、晶粒大小、结合状态的不同，这并敦观结构的不同，造成制品的性能差异。
例如，Si02含量相同的硅质制品，因Si02在不异工艺条件下可形成结构和性质不同的两种矿物——鳞石英和方石英，使制品的某些性质会有差别。
即使制品的矿物组成一定，但随矿相的晶粒大小、形状和分布情况的不同，亦会对制品性质有显著的影响。