耐火材料概论知识点总结

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耐火材料基本知识

耐火材料基本知识

砖的尺寸:
长度250mm
宽度有7种:1P 2P 3P 4P 5P
90 124 155 187 220
稍度=大头厚度-小头厚度
6P 7P 250 280
(1P、2P为等中间125mm,3P~7P为等中间100mm)
用途:钢包砖(最重要的尺寸为250mm)
Minikey形
(迷你Key)
基本形状:宽楔形 (0稍度为直形)
(1),按化学特性分类
A, 酸性耐火材料,以二氧化硅为主要成份的 耐火材料,主要指硅砖和锆石英砖。
能耐酸性熔渣的侵蚀。
B ,碱性耐火材料:以氧化镁、氧化钙为主要 成份的耐火材料,主要指镁砖、镁铝砖、镁铬 砖、白云石砖等。
对碱性渣有较强的抗侵蚀能力。
C, 中性耐火材料:以三氧化二铝、三氧化二 铬和碳为主的耐火材料,如刚玉砖、高铝砖、 碳砖等。
物等)
(3),按耐火度分类
A, 1580~1770 普通耐火材料 B, 1770~2000 高级耐火材料 C, >2000 特级耐火材料
(4),按成型工艺分类
A, 天然岩石 B, 泥浆浇注成型耐火材料 C, 可塑成型耐火材料 D,半干成型耐火材料 E, 捣打成型耐火材料 F, 熔铸产品
76
76
74
74
72
70
70
C% > 10
10
10
14
14
14
18
18
18
气孔率 4
5
6
4
5
6
3
4
5
体密
2.90 2.85 2.80 2.90 2.82 2.77 2.90 2.82 2.77
常温耐压 45

耐火材料基本知识

耐火材料基本知识

耐火材料基本知识耐火材料基本知识1、耐火材料的性能耐火材料的一般性质,包括组织结构、力学性质、热学性质和高温使用性质。

其中有些是在常温下测定的性质。

如“气孔率、体积密度、耐压强度等。

根据这些性质,可以预知耐火材料在高温下的使用情况,另一些是在高温下测定的性质,如:耐火度、荷重软化温度、热震稳定性、抗渣性、高温体积稳定性等,这些性质反映在一定高温下耐火材料所处的状态或者反映在该温度下它与外界作用的关系。

1.1气孔率1.2常温耐压强度常温耐压强度是指常温下耐火材料单位面积上所承受的最大压力。

耐火材料在使用过程中很少由于常温下的静负荷而破坏。

常温耐压强度主要是表明制品的烧结情况以及与其组织结构相关的性质,另一方面能通过常温耐压强度间接地评价其它指标。

如:耐磨性、耐冲击性以及不烧制品的结合强度。

1.4 耐火度耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不融化的性质称为耐火度。

决定耐火度高低的最基本因素是材料的化学矿物组成及其分布情况。

因此,耐火度无疑是判定耐火材料质量的一个指标。

但达到该温度时,材料不再有机械强度和耐侵蚀。

因而认为耐火度越高砖越好是不适宜的。

同时,耐火材料在使用中经受高温作用时,通常还伴有荷重和外物的熔剂作用,所以制品的耐火度不能视为制品使用温度的上限,必须综合考虑其它性能,作为合理选用耐火材料的参考。

1.5 荷重软化温度荷重变形指标是耐火材料在高温和荷重同时作用下的抵抗能力,也表示耐火材料呈现明显塑性变形的软化范围。

固定试样承受的压力不断升高温度,测定试样在发生一定变形量和坍塌时的温度,称为荷重软化温度,它能在较大的温度范围内把材料的结构性能明显地表示出来,因而可以对耐火材料作出较全面的估价。

但在实际应用中应注意:⑴实际使用条件下所承受的荷重要比0.2MPa低得多。

由于负荷低,制品开始变形的温度将升高。

⑵砌体沿厚度方向受热不均匀,而大部分负荷将由温度较低的部分承担。

⑶在使用条件下制品承受变形的时间,远远超过实验的时间。

耐火材料复习资料

耐火材料复习资料

耐火材料:是指耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。

主晶相:是指构成制品结构的主体且熔点较高的晶相。

基质:是指耐火材料中大品体或骨料间隙中存在的物质。

直接结合:指耐火制品中,高熔点的主晶相之间或主晶相与次晶相间直接接触产生结晶网络的一种结合,而不是靠低熔点的硅酸盐相产生结合。

成型:借助外力和模型将坯料加工成为具有一定尺寸、形状和强度的坯体或制品的过程。

主晶相陶瓷结合:又称为硅酸盐结合,其结构特征是耐火制品主晶相之间由低熔点的硅酸盐非晶质和晶质联结在一起而形成结合。

酸性耐火材料:含有相当数量的游离二氧化硅(Si02)。

酸性最强的耐火材料是硅质耐火材料,几乎由94〜97%的游离硅氧(Si02)构成。

粘土质耐火材料与硅质相比,游离硅氧(Si02)的量较少,是弱酸性的。

碱性耐火材料:含有相当数量的MgO 和CaO 等,镁质和白云石质耐火材料是强碱性的, 格镁系和镁橄榄右质耐火材料以及尖晶石耐火材料属于弱诚性耐火材料。

热震稳定性:耐火材料抵抗温度的急剧变化而不破坏的性能。

抗渣性:耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀怍用而不破坏的能力。

粘土质耐火材料:是用天然产的各种粘土作原料,将一部分粘土预先煅烧成熟料,并与部分生粘土配合制成Al2O3含量为30%-46%的硅酸盐铝质耐火材料。

耐火泥:是由粉状物料和结合剂组成的供调制泥浆用的不定形耐火材料。

矿化剂:泛指内生成矿作用中对成矿物质的运移和集中起重要媒介作用的物质。

防氧化剂:含碳耐火材料采用金属添加剂的作用在于抑制碳的氧化, 被称为防氧化剂减水剂:是指在能在保持耐火浇注料的流动值基本不变的条件下,显著降低拌和用水量的物质。

镁碳砖:是由高熔点碱性氧化镁(2800℃)和难以被炉渣浸润的高熔点碳素材料为原料,添加各种非氧化物添加剂,用碳质结合剂结合而成的不烧碳复合材料。

电熔镁砂是以优质镁砂为原料经过熔化而制成。

低水泥浇注料:由耐火细粉和结合剂组成的基质中,用超细粉(指粒度小于10μm )来取代部分或大部分铝酸钙水泥,在加入少量分散剂使超细粉均匀地分散于骨料颗粒之间,填充在亚微米级的空隙中,从而形成均匀致密的组织结构。

耐火材料基本知识

耐火材料基本知识

有各自的加热处理热工设备, 相应根据不同工艺条件和不同设备类型 选择不同的耐火衬里, 在石化工业上以不定形耐火材料为主,重点应 用不定形耐火材料当中的轻质不定形耐火材料作为装置内衬保温, 以 达到节能降耗的目的, 有的是利用耐火浇注料的高温强度来抵抗气体 和介质的磨损和侵蚀, 总之石化工业炉已基本形成了比较完善的和比 较系统的耐火衬里材料, 根据不同的工艺要术和工况来选择适合使用 环境的耐火材料,才能达到长周期运行的良好效果。 象催化装置,虽然两器内工作温度并不高,约 750 ℃~800℃, 但由于容器内有高速运动的介质, 造成气体和介质对内衬耐火材料有 较严重的磨损, 故选择衬里材料时, 需考虑到衬里材料在该使用工艺 条件下的耐磨性能要较好,才能满足使用。 一般两器内壁采用高强耐 磨单层衬里;旋风分离器和再生立管等采用单层龟甲网衬里结构,该 衬里为高耐磨衬里,具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。 一般常减压装置,焦化加热炉,制氢转化炉内内衬,基本工作温 度 800~1250 ℃之间,炉膛温度不变,气体冲刷,介质腐蚀也不是很 严重,故重点考虑材料的隔热性能来满足节能降耗的需求。目前一般 采用各种类型的轻质浇注料, 纤维可塑性或纤维模块结构,一般材料 容重在 300~800kg/m³,材料的隔热性能较好。 有的象制氢转化装置中的转化器内衬, 要严格按照设备内特殊的 工艺条件,选择特殊的材料,转化器中是较强的还原气氛,对于衬里 材料中的 SiO2 具有较强的还原性,造成 SiO2 气化,在低温区沉积, 故其内部衬里应避免含有 SiO2 成份,需使用较纯的 AL2O3 材料才能满
足气氛的要求。 这种情况在一些特殊炉型上表现尤为突出。象化肥行 业水煤浆气化炉, 合成氨装置中的转化炉具有较高的还原性和酸碱性 侵蚀,故需选用较为稳定的 AL2O3 制品,或者含 Cr2O3 制品作为其衬里 材料,来抵抗较强气氛的侵蚀和磨损。 当然, 在考虑到上述使用环境的情况下,最主要还要以设备内的 工作温度为主,结合工作介质,气氛,以及炉型结构对设备衬里结构 做出一个综合评价,才能设计出满足设备运行要求,优质高效,高寿 命的炉衬结构。 一、 衬里材料的选择原则: 首先在进行炉衬结构设计时, 要充分考虑该设备的工作条件,需 考虑最高工作温度、介质及炉内气氛、炉型结构等各个方面,要满足 温度、气氛,气流结构强度,隔热性能,使用寿命各个方面结合制订 衬里结构。 一般设备在工作温度低于 1100℃情况下,选用一层或者两层轻 质隔热材料即可,但炉膛温度大于 1000℃时,一般考虑工作层使用0℃以上时一般使用耐火砖作为工作层较好,同时耐火层(即工作 层)要考虑炉型结构、强度,铆固方式也非常关键。 二、 采用多层衬里结构各层衬里厚度,及锚固系统设计: 采用多层衬里结构时, 除遵循上述原则首先定出各层材质后,要 进行总的导热计算来确定各层厚度,要考虑耐火层(即工作层)厚度 要兼顾结构强度,经济性,炉型重量,工作气氛,设计寿命以及设计

耐火材料基础知识及表征

耐火材料基础知识及表征

耐火材料基础知识及表征通达耐火技术All rights reserved1目录一、耐火材料基础知识一、耐火材料基础知识耐火材料基本知识耐火材料的定义•传统的定义:耐火度不小于1580℃的无机非金属材料•ISO的定义:耐火度不小于1500℃的非金属材料及制品(但不排除那些含有一定比例的金属)不定形耐火材料的定义由耐火骨料和粉料、结合剂、外加剂以一定比例共同组成的,不经成形和烧成而直接使用或加适当液体调配后使用。

•耐火骨料一般指粒径(即粒度)大于0.088mm的颗粒料。

它是不定形耐火材料组织结构中的主体材料,起骨架作用,决定其物理力学和高温使用性能,也是决定材料属性及其应用范围的重要依据。

•良好的颗粒及其级配,能获得致密性高、性能良好的材料。

一般耐火骨料的品种和临界粒度,应根据炉衬厚度,施工方法和使用条件的要求来选择。

•常用耐火骨料:矾石,莫来石,刚玉,焦宝石,碳化硅,尖晶石,镁砂等。

•耐火粉料也称细粉,一般指粒径等于或小于0.088mm的颗粒料。

它是不定形耐火材料组织结构中的基质材料,在高温下起联结或胶结耐火骨料的作用,使材料获得高温物理力学和使用性能。

细粉能填充耐火骨料的空隙,也能改善材料的流动性,提高材料致密度。

•(高铝微粉,氧化铝微粉,刚玉微粉,碳化硅细粉,焦宝石粉,尖晶石粉,粘土粉,硅灰等)•当细粉粒径小于5μ时,则称为超微粉。

适量超微粉的加入能显著提高材料的性能。

使用超微粉所带来的主要优点是:1)不生成大量含结构水的水化产物,挥发和分解成分少,有利于材料受热后结构和强度的保持;2)微粉的表面活性高,有利于提高低、中温的结合强度,降低烧结温度;3)微粉分散后可填充更细小的空间,有利于减水,改善流动性和提高致密度及改善抗熔渣渗透性;SiO2微粉(硅灰)近年来,无水泥浇注料结合体系的一个新的结合方式是由无定形SiO2微粉与MgO和H2O作用产生的MgO-SiO2-H2O凝聚结合。

SiO2微粉(硅灰)为铁合金厂、金属硅厂的副产品(气相沉淀而成),粒度在0.1~0.5um,球形颗粒,活性适宜,能在颗粒表面形成硅胶薄膜,起到低温结合作用。

耐火材料概论

耐火材料概论

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。

耐火材料基础知识

耐火材料基础知识

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。

耐火材料知识

耐火材料知识

耐火材料知识耐火材料是一种具有抗高温能力的特种材料,被广泛应用于各个行业的高温环境中,以确保设备的安全和可靠运行。

它能够承受高温下的热应力、冷热循环、化学侵蚀和机械磨损等多种挑战,具备出色的抗热性能和耐用性。

耐火材料主要由耐火矿物、粘结剂和添加剂三部分组成。

耐火矿物是指能够在高温环境下保持稳定性的矿物质,常见的有氧化铝、硅酸铝、氧化镁等。

粘结剂用于将耐火矿物粉末粘结成固体的形状,常用的有水泥、石膏、氧化铝水泥等。

添加剂则起到改善材料性能的作用,如增强耐火性能、减少热膨胀等。

根据耐火材料的特性和应用需求,可分为硅酸盐类、不饱和树脂类、碳化硅类、铸件类等几种类型。

硅酸盐类是最常见的一种,以氧化铝和氧化硅为主要原料,具有良好的耐热性、化学稳定性和耐磨损性能。

不饱和树脂类以树脂为基体材料,通过填充耐火颗粒而形成,适用于高温涂层、覆盖等场合。

碳化硅类是一种新型的耐火材料,具有很高的耐腐蚀性能和耐高温性能,广泛应用于高温化学反应炉、电炉和火法冶炼设备等。

耐火材料的性能主要取决于其物理和化学特性。

首先是高温性能,即耐火材料在高温下的热稳定性和导热性能。

热稳定性主要指材料在高温下的稳定性和抗热震裂性能,而导热性能则直接影响设备的散热效果和温度分布。

其次是耐磨性能,材料需要具有一定的硬度和抗磨损能力,以抵御机械磨损和化学侵蚀。

此外,还要考虑材料的耐化学侵蚀性能、低温蠕变性能和低热膨胀系数等。

耐火材料的应用非常广泛。

在冶金行业,它被用于高炉内衬、转炉墙壁、炉底和炉盖等部位,以抵抗高温和金属液体的侵蚀。

在玻璃行业,耐火材料被用于玻璃窑炉和玻璃钢容器等设备中,以保证玻璃的质量和产量。

在石油化工行业,耐火材料被应用于裂化炉、重整炉和转化炉等设备,以满足高温和腐蚀的要求。

此外,在电力、冶金、化工、建筑等行业中,耐火材料也有广泛的应用。

为了保证耐火材料的性能和使用寿命,正确的选择、安装和维护至关重要。

合理选择耐火材料的类型和规格,根据具体的工艺条件和设备要求确定。

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硅砖的应用:是焦炉、玻璃熔窑、高炉热风炉、硅砖倒焰窑和隧道窑、有色冶炼和酸性炼钢炉及其它一些热工设备的良好筑炉材料。

粘土质耐火材料的原料软质粘土生产过程中通常以细粉的形式加入,起到结合剂和烧结剂的作用。

苏州土和广西泥是我国优质软质粘土的代表。

硬质粘土通常以颗粒和细粉的形式加入,前者起到配料骨架的作用,后者参与基体中高温反应,形成莫来石等高温形矿物。

结合剂水和纸浆废液粘土质耐火材料制品原料来源丰富,制造工艺简单,产量很大,广泛用于各种工业窑炉和工业锅炉上。

如隧道窑,加热炉和热处理炉等的全部或大部分炉体,排烟系统内衬用耐火材料,其中钢铁冶金系统是粘土质耐火材料制品的大用户,用于盛钢桶,热风炉、高炉、焦炉等使用温度在1350℃以下的高温部位。

铝矾土的加热变化a. 分解阶段(400~1200℃)b 二次莫来石化阶段(1200~1400℃或1500℃)二次莫来石化时发生约10%的体积膨胀c. 重结晶烧结阶段(1400~1500℃)。

• 高铝质耐材的应用• 由于高铝质耐火材料制品的优良性能,因而被广泛应用于高温窑炉一些受炉气、炉渣侵蚀,温度高承受载荷的部位。

例如高铝风口、热风炉炉顶、电炉炉顶等部位。

• 硅线石族制品具有较高的荷重软化温度、热震稳定性好、耐磨性和抗侵蚀性优良,因此适用于钢铁、化工、玻璃、陶瓷等行业,如用作烟道、燃烧室、炉门、炉柱、炉墙及滑板等。

在高炉上,为确保内衬结构的稳定性、密封性,避免碱性物的侵入和析出,或风口漏风,在出铁口、风口部位,选择内衬大块型组合砖结构的硅线石族耐火材料,延长了使用寿命。

• 莫来石制品的抗高温蠕变、抗热震性能力远远优于包括特等高铝砖在内的其它普通高铝砖 ,广泛应用于冶金工业的热风炉、加热炉、钢包,建材工业的玻璃窑焰顶、玻璃液流槽盖、蓄热室,机械工业的加热炉,石化工业的炭黑反应炉,耐火材料和陶瓷工业的高温烧成窑及其推板、承烧板等窑具。

刚玉耐材的原料氧化铝所有熔点在2000℃以上的氧化物中,氧化铝是一种最普通、最容易获得且较为便宜的氧化物。

氧化铝在自然界中的储量丰富。

天然结晶的Al 2O 3被称为刚玉,如红宝石、蓝宝石即为含Cr 2O 3或TiO 2杂质的刚玉。

大232232400~600()H O Al O H O Al O αα-⋅−−−−→-℃刚玉假象+23222322400~600222H O Al O SiO H O Al O SiO ⋅⋅−−−−→⋅℃+23223229503(2)324SiO Al O SiO Al O SiO ⋅−−−→⋅℃+23223212003232Al O SiO Al O SiO ≥+−−−−→⋅℃部分氧化铝是以氢氧化铝的形式存在于铝矾土和红土中。

(1)工业氧化铝工业氧化铝是将铝矾土原料经过化学处理,除去硅、铁、钛等的氧化物而制得,是纯度很高的氧化铝原料,Al2O3含量一般在99%以上。

(2)烧结氧化铝(3)电熔氧化铝刚玉的性质(1)由于有耐高温、耐腐蚀、高强度等性能,故用作浇钢滑动水口,冶炼稀贵金属、特种合金、高纯金属、玻璃拉丝、制作激光玻璃的坩埚及器皿;各种高温炉窑,如耐火材料、陶瓷、炼铁高炉的内衬(墙和管);理化器皿、火花塞、耐热抗氧化涂层。

SiO2小于0.5%的低硅烧结刚玉砖是炭黑、硼化工、化肥、合成氨反应炉和气化炉的专用炉衬。

(2)由于有硬度大、耐磨性好、强度高的特点,在化工系统中,用作各种反应器皿和管道,化工泵的部件;做机械零部件、各种模具;做刀具、磨具磨料、人体关节、密封磨环等。

(3)由于有高温绝缘性,故被用做热电偶的套丝管和保护管,原子反应堆中用的绝缘瓷,以及其他各种高温绝缘部件,如铂-铑热电偶即使达到1720℃也不透气。

在电子工业中被广泛用于固体集成电路基板管座、外壳、瓷架、微波窗口、导弹雷达天线保护罩等。

(4)刚玉保温材料,如刚玉轻质砖、刚玉空心球和纤维制品,广泛应用于各种高温炉窑的炉墙及炉顶,既耐高温又保温。

碱性耐火原料包括天然和人工合成原料①镁质耐火原料是以MgO为主成分和以方镁石为主要矿物组成的原料。

烧结镁砂、轻烧镁砂和电熔镁砂。

②烧结白云石耐火原料:又称死烧白云石、硬烧白云石、白云石熟料。

是将白云石在1700~1800℃下煅烧所得的产品。

MgO约在30%~65%和方钙石(CaO)25%~60%,其它低熔点矿物如C4AF、C3A等总量(质量分数)在5%~15%。

③镁铝尖晶石化学式为MgO·Al2O3,含MgO28.2%,Al2O371.8%。

熔点高达2135℃镁铝尖晶石具有良好的性能,但很少有天然矿藏,多为人工法合成。

④镁硅质耐火原料烧结镁砂:将菱镁石、水镁石和由海水或卤水氢氧化镁等原料在1500~2300℃下充分烧结而得到的产物。

烧结镁砂是生产镁质制品的重要原料。

电熔镁砂:由天然菱镁矿、轻烧镁砂或烧结镁砂在电弧炉中经2750℃以上的高温熔融而成。

电熔镁砂的主晶相为方镁石,因其从熔体中结晶出来,所以晶体粗大,晶体直接接触程度高,结构致密,高温体积和化学稳定性好,在大气中抗水化性和抗渣性均优于烧结镁砂,在镁质和镁碳质耐火材料中正在取代烧结镁砂。

镁砖的性质•耐火度方镁石的熔点高达2800℃。

所以镁砖的耐火度也很高,一般可达2000℃以上。

•荷重软化温度镁砖的荷重软化温度比耐火度低得多,约为1500℃。

•镁砖的导热性较好,导温性差•镁砖的热震稳定性较差水冷次数仅为2~3次。

原因是热膨胀系数大而导温性较差,在温度发生急变时易产生较大的热应力;•抗渣性与抗水化性镁砖抗碱不抗酸铁酸镁、钙镁橄榄石的生成抗水化的能力低。

因此,在任何情况下都要注意防水防潮。

镁砖的应用•镁砖是典型的碱性耐火材料,抵抗碱性炉渣侵蚀的能力强。

镁砖因其高温性能好、抗碱性渣能力强,因而被广泛应用于钢铁工业的炼钢炉衬、铁合金炉、混铁炉;有色冶金工业炉,如炼铜、铅、锌、锡的炉衬;建材工业的石灰窑;玻璃工业蓄热室格子体和换热器;耐火材料工业的高温煅烧窑、竖窑及隧道窑等。

•碳质耐火材料:由各种碳原料和有机结合剂组成属于碳结合制品•碳复合耐火材料:由陶瓷质耐火原料和碳质原料复合而成。

炭质原料•耐火材料中碳的存在形式石墨,焦炭,无烟煤结合剂碳化产物•石墨:耐高温,导热、导电性,抗热震性能,润滑性,化学稳定性和抗侵蚀能力。

沥青焦:由煤沥青或石油沥青焦化得到,是含碳量高、低灰分及低硫分的优质焦炭•焦炭冶金焦炭:由烟煤焦化后得到,灰分含量一般在10%以上。

•无烟煤:碳含量一般在80%以上,挥发份在10%以下,结构较为致密,比重约1.50,有较高的机械强度。

是一种无定型碳。

炭砖的结合剂•煤焦油沥青:从煤焦油加工而成。

常温下为固体,按照软化温度分为低温、中温、高温沥青。

•酚醛树脂:和沥青相比拟的高的残碳率,可以在常温下进行混炼、成型,对耐火骨料和石墨有良好的润湿性能,而且环境公害少,因此目前被广泛地用做碳复合耐火材料的结合剂。

热固性:甲阶酚醛树脂热塑性:酚醛清漆、线性酚醛树脂。

在六次甲基四胺(乌洛托品)或甲阶酚醛树脂作用下硬化。

此处补充碳化过程炭砖原料:以优质无烟煤(煅烧温度1250℃左右)为主要原料,并加入一定量的冶金焦和石墨,挤压成型后,生坯在1100℃以上焙烧炉中焙烧,焙烧后使用铣床及刨床进行机加工炭砖性能:炭砖的耐火度高,导热性和导电性高,具有很好的抗渣性。

而且热稳定性好,热胀系数低,高温强度高,耐高温,耐磨性好,耐各种酸、碱、盐和有机溶剂的侵蚀,但在氧化气氛中容易氧化。

炭砖应用:炭砖广泛应用于冶金工业普通高炉碳砖用于砌筑冶炼强度较低的容积为1000~2500m3的中型高炉。

高炉炭砖用量最大,许多高炉的炉底、炉缸和炉腰是用炭砖砌筑的;还用于铝电解槽,铁合金炉等。

镁碳砖四大组成镁砂高纯:(MgO含量96~99%)高密: >3.45,气孔率<3%,结晶发育良好>80μm。

CaO/SiO2在3~8之间;石墨C>95%,加入量10~20%;酚醛树脂结合剂加入量5%左右;抗氧化剂Si、Al、Mg、SiC、B4C、B4N以及Al-Si、Al-Mg合金等。

加入量<3% (1)降低开口气孔率(2)把CO(g)还原成C(s),抑制碳的消耗速度(3)生成碳和氧化物,使耐火材料致密化(4)形成保护层(5)促进石墨的结晶(6)提高高温强度镁炭砖的性质和应用•镁炭砖的组成材料为氧化镁和炭,两者都具有很高的熔点,成分互不固熔,因此镁炭砖有较高的耐火度。

•镁炭砖是一种复合结构,其主要部分系采用对碱性渣抵抗能力强的氧化镁熟料和难于被炉渣润湿的碳,所以显示出优良的抗侵蚀性,尤其是抵抗熔渣渗透的能力强。

•由于炭形成网络骨架,石墨具有优良的耐热冲击性能。

镁炭砖的高温导热系数大、热膨胀系数和弹性模量小,高温强度比较大,荷重软化温度高,热震稳定性好。

•镁炭砖还有较好的热态抗蠕变性。

不定型耐火材料的结合剂一、按化学成分与性质1无机结合剂铝酸盐类:铝酸钙水泥磷酸盐类:磷酸及各种磷酸盐(磷酸二氢铝,三聚磷酸钠,六偏磷酸钠)硫酸盐:硫酸铝,硫酸镁溶胶及微粉:硅溶胶,铝溶胶,ρ-Al2O3,硅微粉,Al2O3微粉2有机结合剂淀粉、糊精、纸浆废液、海藻酸钠、焦油、沥青等。

各种树脂、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、硅酸乙酯二、按硬化条件分a 水硬性结合剂——各种水泥b 气硬性结合剂——水玻璃,磷酸盐,通常需添加促凝剂c 热硬性结合剂——需要经过加热烘烤才凝结(105~350℃)三、按结合机理分a 水化结合——铝酸盐水泥,ρ-Al2O3b 化学结合——磷酸盐,水玻璃c 凝聚结合——各种胶体及粘土类结合剂d 缩聚结合——树脂类结合剂e 粘附结合——各种有机类结合剂f 高温液相结合——又称陶瓷结合。

常见为B2O3或硼酸或硼砂不定形耐火材料的特点•不定形耐火材料可以制成预制块使用或制成无接缝的整体构筑物,因此也称为整体耐火材料。

•不定形耐火材料具有生产工艺简单、生产周期短、节约能源、适应性强、便于机械化施工等特点。

•缺点:不定形耐火材料与同种材质的耐火砖相比,荷重软化温度低,收缩较大,烘烤时间长。

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