耐火材料的六大使用性能
耐火材料2
耐火材料的使用性质（理化性能）
1） 耐火度
抵抗高温熔化性能的指标，用耐火锥变形或温度表示。 其测定方法：将锥形被测耐火材料（高 30mm ，下底边 长8mm、上底边长2mm截头三角锥）加热，当加热到锥 顶端软化弯倒至底平面时的温度。从某种意义上讲，同 一材料的耐火度，常常可以反映出制砖材料的纯净度。 硅砖： 1690 ～ 17300C ，粘土砖 1610 ～ 17500C ，高铝砖 >1770～20000C 耐火材料试锥在高温下的弯倒程度，主要取决于液相与 固相的数量比、液相的粘度变化和高熔点晶相的分散度。 达到耐火度时，多数均含液相约70～80％，粘度10～ 50Pa.s。
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高温蠕变持久试验机
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9）导热率 当前，大量使用碳质和碳化硅材料，
使高炉长寿。在高炉炉缸周围装有冷却壁，使用 高导热性材料，能把铁水凝固的等温线移到远离 炉壳的地方，即加厚铁水的凝固防线。因此，炉 缸采用导热系数只有1.162W/(m.K)以下的陶瓷材 料，发展到用导热系数2～3 W/(m.K)以上的碳砖， 是一个很大的飞跃。现今已提出高度石墨化的要 求，拟把导热系数提高到15或更高，今日碳化硅 砖之所以取得进展，还在于它有远比陶瓷材料高 的导热系数。
循环变化而不破坏的能力，对那些开炉停炉频
繁的炉子就成了第一位的要求。
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普通粘土砖就其耐火度而言是很差的，但它又 是使用广泛的耐火材料，这是因为它试验的急冷急 热频率高达20次，而一些高密度制品、结晶形式良 好的制品，如高密度粘土砖、镁砖、硅砖、高铝砖 等，只能频繁加热几次甚至一二次。一般的耐热混 凝土型的材料有好的抗热震性能。
合物后可适当提高其稳定性。
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7）常温耐压强度 通常，常温下耐火材料的强度
耐火材料
5.良好的抗蚀性。 耐火材料在使用过程中，常常受到液态熔液、 炉尘、气态介质或固态物质的化学作用，使制 品被侵蚀损坏。因此，耐火材料必须具有强的 抵抗这种蚀损的性能。此外，要求耐火材料具 有一定的耐磨性，在某些特殊条件下有一定的 透气性、导热性、导电性和硬火材料(原料或制品)的化学组成
耐火材料种类繁多，通常按耐火度高低分为: 普通耐火材料（1580～1770℃） 高级耐火材料（1770～2000℃） 特级耐火材料（2000℃以上）
按化学特性分为:
酸性耐火材料 中性耐火材料 碱性耐火材料
酸性耐火材料以氧化硅为主要成分，常用的有 硅砖和粘土砖。 硅砖是含氧化硅93％以上的硅质制品，使用的 原料有硅石、废硅砖等，其抗酸性炉渣侵蚀能力 强，荷重软化温度高，重复煅烧后体积不收缩， 甚至略有膨胀；但其易受碱性渣的侵蚀，抗热振 性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢 炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料， 含有30％～46％的氧化铝，属弱酸性耐火材料， 抗热振性好，对酸性炉渣有抗蚀性，应用广泛。
碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分，常用的 是镁砖。含氧化镁80％～85％以上的镁砖，对碱性渣和铁 渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于 平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温 设备上。 在特殊场合应用的耐火材料有高温氧化物材料，如氧化 铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆等，难熔化合物材 料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等；高 温复合材料，主要有金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强 陶瓷等。
耐火材料(原料或制品)的化学组成，一般用化学分析的 方法进行测定。耐火材料通常测定Al203，Si02，Fe203， CaO，MgO，Ti02，ZrO2，Na20，K20等氧化物。
耐火材料实用手册
耐火材料实用手册（最新版）目录一、耐火材料的定义与分类二、耐火材料的性能要求三、耐火材料的应用领域四、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，主要用于高温工业领域的建筑、炉窑等设施的建造和维修。
根据材质和性能特点，耐火材料主要分为以下几类：1.氧化物耐火材料：以氧化铝、氧化镁、氧化钙等氧化物为主要成分的耐火材料。
这类材料具有较高的熔点，但在高温下容易烧结，导致性能下降。
2.硅酸盐耐火材料：以硅酸盐为主要成分的耐火材料，如硅砖、黏土砖等。
这类材料具有较好的热稳定性和高温强度，但抗侵蚀性较差。
3.碳化硅耐火材料：以碳化硅为主要成分的耐火材料，具有很高的耐高温性能、热稳定性和抗侵蚀性，但价格较高。
4.复合耐火材料：由多种耐火材料组合而成的复合材料，如浇注料、喷涂料等。
这类材料可以根据实际需求调整组成和性能，具有较高的应用灵活性。
二、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，如热稳定性、高温强度、抗侵蚀性等。
以下是耐火材料的主要性能要求：1.热稳定性：耐火材料在高温下不易熔化、烧结，能够保持较长时间的稳定性能。
2.高温强度：耐火材料在高温下具有一定的强度，能够承受一定的压力和磨损。
3.抗侵蚀性：耐火材料在高温环境下能够抵抗气体、液体等介质的侵蚀作用，减少材料的损耗。
4.导热性：耐火材料需要具备较高的导热性，以保证高温下的热量传递效率。
5.抗氧化性：耐火材料在高温下需要具备较强的抗氧化性，以抵抗氧化作用对材料性能的影响。
三、耐火材料的应用领域耐火材料广泛应用于高温工业领域，如冶金、化工、建材、电力等。
以下是耐火材料的主要应用领域：1.冶金工业：耐火材料在冶金工业中用于建造高炉、转炉、加热炉等设施，以及炉内的耐火衬里、隔热层等。
2.化工工业：耐火材料在化工工业中用于制作高温反应器、加热器、裂解炉等设备。
3.建材工业：耐火材料在建材工业中用于生产玻璃、陶瓷等高温制品，以及窑炉、烧结炉等设施的建造和维修。
耐火材料实用手册
耐火材料实用手册（最新版）目录一、耐火材料的定义与分类二、耐火材料的性能要求三、耐火材料的应用领域四、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、炉窑等设施的建造和维修。
根据材质和性能特点，耐火材料主要分为以下几类：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。
2.氧化铝耐火材料：以氧化铝为主要成分，具有较高的耐火度和抗侵蚀性能。
3.碳质耐火材料：以碳为主要成分，具有较高的热导率和抗热震性能。
4.复合耐火材料：由两种或多种耐火材料复合而成，兼具各种材料的优点。
二、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，主要包括以下几个方面：1.耐火度：指材料在高温下抵抗熔化的能力，通常用摄氏度表示。
2.抗热震性：指材料在高温下抵抗温度波动的能力，通常用次数表示。
3.抗侵蚀性：指材料在高温下抵抗化学侵蚀的能力，通常用侵蚀度表示。
4.热稳定性：指材料在高温下抵抗结构和性能变化的能力。
三、耐火材料的应用领域耐火材料广泛应用于以下几个领域：1.钢铁工业：用于炼钢炉、高炉等设施的建造和维修。
2.建材工业：用于玻璃窑、陶瓷窑等设施的建造和维修。
3.化工工业：用于化工炉、锅炉等设施的建造和维修。
4.冶金工业：用于熔炼炉、热处理炉等设施的建造和维修。
四、耐火材料的发展趋势随着高温工业的发展，对耐火材料的需求越来越高。
未来耐火材料的发展趋势主要表现在以下几个方面：1.提高耐火度：研发新型耐火材料，提高其耐火度，以满足更高温环境的需求。
2.增强抗侵蚀性：研发新型耐火材料，增强其抗侵蚀性，以延长使用寿命。
3.降低热导率：研发新型耐火材料，降低其热导率，以提高节能效果。
耐火材料基础知识
1.6 硅藻土：海水或淡水中的微生物——硅藻类的遗体骨 骼（硅壳）堆积而成，本质上是含水的非晶质二氧化硅。
第一节 石英原料的主要类型及SiO2变体
2. SiO2变体的种类及性质
α-石英、β-石英
SiO2的种类
α-鳞石英、β-鳞石英、γ-鳞石英 α-方石英、β-方石英 石英玻璃
第一节 石英原料的主要类型及SiO2变体
★ 耐火材料在烧制过程当中的物理化学变化一般都 未达到烧成温度下的平衡状态，当制品在长期使 用中，受高温和时间的作用，会进一步产生物理 化学变化，从而进一步烧结和物相再结晶和玻璃 化，从而初始制品进一步密实，产生重烧收缩。 但是有的如硅质在高温下产生膨胀。
★ 重烧线变化的大小表明制品高温体积稳定性的好 坏，为了降低耐火制品的重烧收缩或膨胀，在工 艺上一般提高砖坯的成型密度，适当提高烧成温 度或延长保温时间，但不宜过高，以免制品变形 或者进一步玻璃化，从而降低了热震稳定性。
热容
★ 热容（又称比热容）是指常压下加热1公 斤样品使之升温一度所需的热量。
★ 影响热容的因素
耐火材料的热容是随它的化学矿物组成和所处的 温度条件而变化的，通常很少测定热容，检验标 准中也没有规定方法。
重烧线变化
★ 重烧线变化是指将耐火材料试样加热到规定温度， 并恒定一定时间，冷却至室温以后，其线性尺寸 的不可逆变化。
耐火材料分类及性能
耐火材料分类及性能
能承受高温下物理、化学作用而不易损坏或不损坏的确材料，称为耐火材料，是各种工业炉的基础材料之一。
一、耐火材料的分类
按材料高低，通常分为普通耐火材料和特种耐火材料；按材料密度，分为重质耐火材料和轻质耐火材料；按耐火的主要化学成分，分为粘土砖、高铝砖、硅砖、氯化铝砖、石墨和碳制品以及碳化硅制品等。
二、普通耐火材料
普通耐火材料是用量最多，应用而最广的耐火材料。
主要材料见表1.3.1。
表1.3.1 普通耐火材料表
三、特种耐火材料
特种耐火材料，通常具有纯度高、耐高温、抗磨损、抗金属液体或熔渣浸蚀性能优良，常用的材料有工业纯氯化铝机压制品，烧结电熔刚玉制品，烧结电熔刚玉莫来石制品，碳化硅制品，镁砖及镁铝砖，镁铬砖。
四、耐火砖
耐火砖是用耐火材料制成，因而具有耐火材料的特性。
常用的有粘土砖、高铝砖、硅藻砖等。
五、耐火水泥和耐火混凝土
低钙铝酸盐耐火水泥是用优质铝钒土和石灰石按一定比例配合经烧结磨细制成。
低钙铝酸盐水泥同耐火砖细块（如高铝砖、轻质耐火砖细块以及石棉等）掺合可制成耐火混凝土。
六、耐火泥
耐火泥是由胶质材料、掺合材料、骨料按一定比例配合而成。
一般属水硬性耐火混凝土材料。
常用耐火泥有粘土质耐火泥、高铝质耐火泥、硅质耐火泥、镁质耐火泥等。
耐火材料选用原则
耐火材料选用原则一、引言耐火材料是一种特殊的材料，具有极高的耐高温、耐腐蚀性能，广泛应用于冶金、化工、建筑等行业。
在选用耐火材料时，需要根据不同的使用条件和要求进行选择。
本文将介绍耐火材料的选用原则。
二、使用条件与要求1. 使用温度：不同的耐火材料适用于不同的使用温度范围。
2. 腐蚀性：如果使用环境中存在酸碱等腐蚀性物质，需要选择具有较强抗腐蚀性能的耐火材料。
3. 热震稳定性：在温度快速变化或受到机械冲击时，需要选择具有较好热震稳定性的耐火材料。
4. 抗氧化性：在氧化环境中，需要选择具有良好抗氧化性能的耐火材料。
5. 密实度：密实度越高，抗磨损和抗渗透能力越强。
三、常见耐火材料及其特点1. 硅酸盐类耐火材料：主要成分为硅酸盐，具有较好的耐火性能和抗腐蚀性能，适用于中低温环境。
2. 氧化铝类耐火材料：主要成分为氧化铝，具有较好的耐高温性能和抗氧化性能，适用于高温环境。
3. 碳化硅类耐火材料：主要成分为碳化硅，具有极高的耐高温性能和抗磨损性能，适用于极高温环境。
4. 氮化硅类耐火材料：主要成分为氮化硅，具有较好的热震稳定性和抗氧化性能，适用于高温、强酸、强碱等恶劣环境。
四、选用原则1. 根据使用条件选择合适的耐火材料。
例如，在高温、强酸、强碱等恶劣环境中需要选择具有良好抗腐蚀性能的耐火材料。
2. 根据使用要求选择合适的密实度。
例如，在需要抵御磨损和渗透的场合需要选择密实度较高的耐火材料。
3. 根据预算选择合适的价格。
不同种类的耐火材料价格不同，需要根据预算选择合适的耐火材料。
4. 根据生产工艺选择合适的形状和尺寸。
例如，在需要制作复杂形状的零件时，需要选择易于加工成复杂形状的耐火材料。
五、结论在选用耐火材料时，需要根据使用条件和要求进行综合考虑，选择合适的耐火材料。
同时，还需要注意价格和加工难度等因素，以便更好地满足生产需求。
耐火材料分类及性能
耐火材料分类及性能能承受高温下物理、化学作用而不易损坏或不损坏的确材料，称为耐火材料，是各种工业炉的基础材料之一。
一、耐火材料的分类按材料高低，通常分为普通耐火材料和特种耐火材料；按材料密度，分为重质耐火材料和轻质耐火材料；按耐火的主要化学成分，分为粘土砖、高铝砖、硅砖、氯化铝砖、石墨和碳制品以及碳化硅制品等。
二、普通耐火材料普通耐火材料是用量最多，应用而最广的耐火材料。
主要材料见表1.3.1。
表1.3.1普通耐火材料表名称主要化学主要特点常用温度成分粘土Al2 O330~4 热震稳定性好，<1350℃砖8% 弱酸性高铝Al2 O348~7 抗渣性,热震稳定1400~1650砖5% 性好,中性℃半硅SiO2>65% 高温体积稳定抗<1250℃原创内容侵权必究砖15%<Al2O3酸性渣的侵蚀性<30% 好硅砖SiO2≥93% 荷重软化温度高,<1500℃绝热性较差,酸性MgO≥镁砖87%MgO>80% 镁铝Al2O3砖5%~10% 镁铬MgO>60% 砖Cr2O3~40%MgO35~55 镁橄%榄石SiO2砖30~40% 镁硅MgO>82% 砖SiO25~11%高温MgO35~55烧成%耐火度高,抗碱性渣强,绝热性抗水化性,热震稳定性差,碱性与镁砖相似,热震稳定性较好与镁砖相似,热震稳定性较好荷重软化温度稍高,抗渣性比镁砖原创内容侵权必究差荷重软化温度比镁砖高,热震稳定性差荷重软化温度高,抗渣性好,但抗水1600℃以上1600℃以上1600℃以上1500℃以上1600℃以上1600℃以上原创内容侵权必究白云CrO化性差砖50~60%SiO2+Al2O3+Fe2O3≤4%三、特种耐火材料特种耐火材料，通常具有纯度高、耐高温、抗磨损、抗金属液体或熔渣浸蚀性能优良，常用的材料有工业纯氯化铝机压制品，烧结电熔刚玉制品，烧结电熔刚玉莫来石制品，碳化硅制品，镁砖及镁铝砖，镁铬砖。
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耐火材料的六大使用性能
耐火材料的使用性能是指耐火材料在高温下使用时所具有的性能。
包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化、抗热震性、抗酸性、抗碱性、抗氧化性、抗水化性和抗CO侵蚀性等。
（一般）耐火度
耐火度是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性质，用于表征耐火材料抵抗高温作用的性能。
耐火度与熔点不同，熔点是结晶体的液相与固相处于平衡时的温度。
绝大多数耐火材料都是多相非均质材料，无一定熔点，其开始出现液相到完全熔化是一个渐变过程。
在相当宽的高温范围内，固液相并存，固如欲表征某种材料在高温下的软化和熔融的特征，只能以耐火度来度量。
因此，耐火度是多相体达到某一特定软化程度的温度。
耐火度是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性质，用于表征耐火材料抵抗高温作用的性能。
耐火度是判定材料能否作为耐火材料使用的依据。
国际标准化组织规定耐火度达到1500℃以上的无机非金属材料即为耐火材料。
耐火度的意义与熔点不同，不能把耐火度作为耐火材料的使用温度。
（二）荷重软化温度
荷重软化温度是耐火材料在一定的重负荷和热负荷共同作用下达到某一特定压缩变形时的温度，是耐火材料的高温力学性质的一项重要指标，它表征耐火材料抵抗重负荷和高温热负荷共同作用下保持稳定的能力。
荷重软化温度是耐火材料在一定的重负荷和热负荷共同作用下达到某一特定压缩变形时的温度，是耐火材料的高温力学性质的一项重要指标，它表征耐火材料抵抗重负荷和高温热负荷共同作用下保持稳定的能力。
耐火材料高温荷重变形温度是其重要的质量指标，因为它在一定程度上表明制品在与其使用情况相仿条件下的结构强度。
决定荷重软化温度的主要因素是制品的化学矿物组成，同时也与制品的生产工艺直接相关
（三）重烧线变化（高温体积稳定性）
首先应当了解耐火材料的高温体积稳定性是指其在高温下长期使用时，制品外形体积或线度保持稳定而不发生永久变形的性能。
对烧结制品，一般以制品在无重负荷作用下的重烧体积变化率或重烧线变化率来衡量。
重烧体积变化也称残余体积变形，重烧线变化也称残余线变形。
耐火制品的重烧变形量对判别制品的高温体积稳定性，保证砌体的稳定性，减少砌体的缝隙，提高其密封性和耐侵蚀性，避免砌体整体结构的破坏，都具有重要意义。
耐火材料的高温体积稳定性是指其在高温下长期使用时，制品外形体积或线度保持稳定而不发生永久变形的性能。
对烧结制品，一般以制品在无重负荷作用下的重烧体积变化率或重烧线变化率来衡量。
重烧体积变化也称残余体积变形，
重烧线变化也称残余线变形。
耐火制品的重烧变形量对判别制品的高温体积稳定性，保证砌体的稳定性，减少砌体的缝隙，提高其密封性和耐侵蚀性，避免砌体整体结构的破坏，都具有重要意义。
（四）抗热震性
抗热震形也称耐急冷急热性，它表征耐火制品抵抗温度急剧变化而不破坏的能力。
在实际工作中，耐火材料经常会遭受到温度急剧变化的情况，在很短的时间内工作温度变化很大，这种温度的急剧变化即称为热震作用。
热震作用会导致耐火材料的开裂、剥落和崩塌。
因此，当耐火材料在使用中工作温度有急剧变化时，必须考查其抗热震性。
耐火材料因热震而破坏的过程大致可分为裂纹的形成和裂纹的扩展两个阶段。
在裂纹形成过程中，导致材料产生裂纹的根本原因是材料内的热应力达到了气强度极限，于是便产生裂纹。
在加热时，常在耐火材料内部产生裂纹，而在冷却时，常在耐火材料表面产生裂纹。
要提高材料的抗热震性，避免材料产生裂纹，必须提高材料的强度，特别是抗拉强度、剪切强度，以提高抵抗裂纹形成的能力，同时应降低材料的弹性模量及泊松比，从而降低可能产生的热应力。
抗热震形也称耐急冷急热性，它表征耐火制品抵抗温度急剧变化而不破坏的能力。
在实际工作中，耐火材料经常会遭受到温度急剧变化的情况，在很短的时间内工作温度变化很大，这种温度的急剧变化即称为热震作用。
热震作用会导致耐火材料的开裂、剥落和崩塌。
因此，当耐火材料在使用中工作温度有急剧变化时，必须考查其抗热震性。
要提高材料的抗热震性，避免材料产生裂纹，必须提高材料的强度，特别是抗拉强度、剪切强度，以提高抵抗裂纹形成的能力，同时应降低材料的弹性模量及泊松比，从而降低可能产生的热应力。
（五）抗渣性
抗渣性是指耐火材料在高温下抵抗炉渣的侵蚀和冲刷作用的能力。
这里炉渣的概念从广义上来说是指高温下与耐火材料相接处的治金炉渣、燃料灰分、飞尘、各种材料和气态物质等。
抗渣性是指耐火材料在高温下抵抗炉渣的侵蚀和冲刷作用的能力。
这里炉渣的概念从广义上来说是指高温下与耐火材料相接处的治金炉渣、燃料灰分、飞尘、各种材料和气态物质等
（六)耐真空性
通常耐火材料在常温下的蒸汽压都很低，可以认为是极为稳定不挥发的。
但在高温减压下工作时，其挥发性将成为不可忽视的问题，会因其挥发减量而造成
损耗，加速其损坏。
在这种条件下与在高温常温大气压下使用不同，买真空性成为耐火材料必须具备的重要特征之一。
通常耐火材料在常温下的蒸汽压都很低，可以认为是极为稳定不挥发的。
但在高温减压下工作时，其挥发性将成为不可忽视的问题，会因其挥发减量而造成损耗，加速其损坏。
在这种条件下与在高温常温大气压下使用不同，耐真空性成为耐火材料必须具备的重要特征之一。
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