高炉用耐火材料
耐火材料分类
耐火材料分类1. 介绍耐火材料是一种能够在高温环境下保持稳定性并且抵抗热量、氧化、腐蚀等性能的材料。
耐火材料广泛用于冶金、化工、建材等行业的高温设备中，如高炉、炼钢炉、火炉等。
为了便于研究和应用，耐火材料被分为几个不同的类别，每个类别具有不同的特性和用途。
2. 耐火材料的分类方法耐火材料可以根据材料的成分、化学性质、结构、使用温度等多个方面进行分类。
2.1 成分分类根据耐火材料的成分，可以分为以下几类：2.1.1 硅酸盐类耐火材料硅酸盐类耐火材料以硅酸盐矿石为主要原料制备而成，如硅酸镁、硅酸铝、硅酸锆等。
这种耐火材料具有耐高温、耐冷热循环、抗温差性好等特点，常用于高温炉窑的内衬。
2.1.2 氧化铝类耐火材料氧化铝类耐火材料以氧化铝为主要成分，如高铝砖、碳化铝砖等。
这类耐火材料具有耐高温、抗腐蚀、抗侵蚀等特点，常用于炉窑的内衬和隔热层。
2.1.3 炭化硅类耐火材料炭化硅类耐火材料以炭化硅为主要成分，如炭化硅砖、炭化硅陶瓷等。
这种耐火材料具有耐高温、化学稳定性好等特点，常用于高温腐蚀和磨损环境中。
碳质耐火材料主要就是以石墨为原料进行制备，由于石墨有很好的导热性能和耐高温性能，因此被广泛用于高温设备。
2.2 化学性质分类根据耐火材料的化学性质，可以分为以下几类：2.2.1 酸性耐火材料酸性耐火材料主要由硅酸盐、氧化铝等酸性氧化物组成，具有抗酸性能好的特点，常用于与酸性物质接触的设备。
2.2.2 中性耐火材料中性耐火材料以氧化物、碳化物等化合物为主要成分，具有较好的耐火性能和化学稳定性。
2.2.3 碱性耐火材料碱性耐火材料主要由氧化钙、氧化镁等碱性氧化物组成，具有较好的抗碱性能，适用于与碱性物质接触的设备。
2.3 结构分类根据耐火材料的结构，可以分为以下几类：2.3.1 密实耐火材料密实耐火材料的结构致密，颗粒结合紧密，具有较好的耐火性能和抗渗透性，常用于要求较高的高温设备。
2.3.2 多孔耐火材料多孔耐火材料的结构中有大量的气孔，具有较好的隔热性能和抗热震性能，常用于绝热层、保温层。
特种耐火材料
特种耐火材料特种耐火材料是一种具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等特性的材料，广泛应用于冶金、化工、建材、电力等行业。
它们能够在极端的工作环境下保持稳定的性能，为工业生产提供了重要的保障。
本文将对特种耐火材料的种类、特性和应用进行介绍。
首先，特种耐火材料根据其化学成分和制备工艺的不同，可以分为多种类型。
常见的特种耐火材料包括氧化铝、碳化硅、碳化硼、氮化硅等。
这些材料具有高熔点、高硬度、耐磨损、耐腐蚀等特点，适用于不同的工作环境和工艺要求。
其中，氧化铝具有良好的耐高温性能，广泛应用于冶金和玻璃行业；碳化硅具有优异的耐磨损性能，被广泛应用于磨料和研磨材料；碳化硼具有极高的硬度和耐磨损性能，常用于制造耐磨零部件；氮化硅具有优异的耐高温和耐腐蚀性能，被广泛应用于电子、化工等领域。
其次，特种耐火材料具有多种优异的特性。
首先，它们具有良好的耐高温性能，能够在高温环境下保持稳定的物理和化学性能，不易发生变形和破损。
其次，特种耐火材料具有优异的耐磨损性能，能够在高速摩擦和重载条件下保持较长的使用寿命。
此外，它们还具有良好的耐腐蚀性能，能够在酸、碱、盐等腐蚀介质中保持稳定的性能。
总的来说，特种耐火材料具有高温稳定、耐磨损、耐腐蚀等特性，能够满足工业生产对材料性能的苛刻要求。
最后，特种耐火材料在工业生产中具有广泛的应用。
在冶金行业，特种耐火材料常用于高炉、转炉、电炉等设备的内衬和炉底，能够有效抵抗金属熔炼过程中产生的高温、腐蚀和侵蚀。
在化工行业，特种耐火材料常用于反应釜、管道、储罐等设备的内衬和衬板，能够有效抵抗酸、碱、盐等腐蚀介质的侵蚀。
在建材行业，特种耐火材料常用于水泥窑、玻璃窑等设备的内衬和炉垫，能够有效抵抗高温烧结过程中的侵蚀和磨损。
在电力行业，特种耐火材料常用于锅炉、炉膛等设备的内衬和隔热层，能够有效抵抗高温燃烧过程中产生的热应力和热侵蚀。
可以说，特种耐火材料在工业生产中发挥着重要的作用，为各行业的生产运行提供了可靠的保障。
关于炉衬耐火材料的选择
关于炉衬耐火材料的选择现代技术的发展，大大地促进了我国高炉技术的进步，高炉一代寿命大大提高。
这除了应归于高炉炉体结构参数趋于合理、操作参数的进一步优化外，还应归功于高炉炉衬耐火材料与施工技术的进步。
我们就国内目前高炉炉衬耐火材料的应用情况，优选了三套比较有代表性的方案。
其中，方案一选择了高导热石墨炭和半石墨化烧成炭砖砌筑炉底：炉缸采用高导热的微孔炭砖；并采用陶瓷杯技术；炉腹、炉腰、炉身下部选用si3N4结合sic砖。
这种结构选择的材料等级较高，造价较贵。
方案二以国产烧炭块代替方案一中的烧成炭砖，并以国内自行研制的与si3N4结合sic砖性能接近，而价格便宜得多铝碳砖部分代替si3N4结合sic砖，以达到降低造价的目的。
方案三采用了与方案二相同的炉底结构，但在炉腹、炉腰、炉身下部直至中部大量采用烧成铝碳砖代替si3N4结合sic砖，进一步降低高炉造价。
下面就有关高炉炉衬耐火材料的选择分别预以说明。
一、炉缸、炉底的耐火材料的选择高炉炉底、炉缸是高炉的重要部位，炉龄的长短，主要取决于这两部位的使用寿命。
因此，近代高炉在此部位均采用炭砖加陶瓷杯的混合结构。
炉底下部全部使用炭砖，上部靠周边冷却壁砌筑环形炭砖，炉缸部位也采用炭砖砌筑，在炉底中央和炭砖内侧砌筑陶瓷质材料的陶瓷标。
采用这种结构形式，其目的是利用炭砖热传导性能好的特点，加强炉底冷却散热，将铁水凝固等温线（1500℃）向上部推移，并把800℃左右的化学反应等温线推至保护层内，从而减缓炉底侵蚀速度，防止环形断层的发生，延长炉底使用寿命，另外，炭砖的最大弱点是抗氧化能力差。
尽管高炉冶炼性属于还原性气氛，但是暴露无遗在与炉气接触的炭砖，仍然非常容易氧化。
因此，采用在炭砖内侧镶砌一层高温理化性能特好的中性陶瓷材料以保护炭砖在烘炉期间和炉役前期不被氧化的陶瓷杯技术，能够有效地阻止液体炉渣和铁水过早地向炭砖渗透接触，间接地延长高炉的使用寿命。
在方案一中，我们推荐了炉底为半石墨化炭砖加高导热石墨炭砖，炉缸侧壁为国产微孔炭砖，整个炭砖内侧为莫来石砖砌筑的陶瓷标的方案。
高炉用耐火材料的发展概况
型的设计如武钢 １ 高炉的铜冷却壁薄炉： 结构。这 衬
一
区域选 用 耐火 砖 的原 则 是 ， 炉 渣 侵 蚀 性 能好 ， 抗
２ １年 ｌＪ ０ １ Ｏｑ
山 东
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第 ３ 卷 ３
表 ５ 炉腹 、 炉身和炉腰用砖 指标
力、 抗碱侵蚀能力 、 耐铁水渗透能力 ， 还具有很高的 导热能力 。本结构能够适应高炉长寿要求 ， 但存在
仅 留有很 薄 的镶砖 ， 耐火 材料 的用 量很 小 。比较典
３ 我 国大 型高炉耐火 材料应 用发展情况
３１ 宝钢 高炉 内衬 耐火材料 的配置发 展情况 ． 宝 钢炉 底 、 缸 结构 主要 考 虑 了 以下 ３ 典 型 炉 种 形 式 ：） 块炭 砖 结 构 。 ｌ ２高 炉第 一代 均 采 用 １大 和 了大 块 炭 砖 结 构 ， 砖 具 有 优 良的抗 渣铁 侵蚀 能 炭
隆结合 ＳＣ砖 。炉身 中部无 渣 区可选 用烧成 微孔 铝 ｉ
相 当 于绝 热 层 ， 因而 散 热仍 然 不 畅 ， 缸 炉 底 温度 炉 必然很 高 ， 响强化 冷却 的效果 。 影
２２ 炉 腹 、 身和炉 腰用砖 ＿ 炉
炭砖 。炉 身 上部 可 用 磷酸 浸 渍粘 土砖 。这 几 种砖 的强 度很 高 ， 碱侵 蚀 性 和抗 炉 渣 侵蚀 性很 好 ， 抗 导
效果较 好 。其 主要 优点 抗碱 性优 良 ， 抗炉 渣侵 蚀性
蔡 国庆 等
高炉用 耐火材料的发展概况
２ １年第 ５ ０ １ 期
较好 ， 抗铁水熔蚀性很好 ， 是微气孔砖 ， 适用于炉缸 砖 衬 。近 年 国 内相 继 开发 出多 种 陶瓷 杯用 砖 ， 都 则
是 高温烧 成 的。 国产 微孔 刚 玉砖 的各 项 性 能 均 已达 到或 优 于 法 国 陶 瓷 杯砖 ， 中抗 炉 渣 侵 蚀 性 和 耐 压 强 度更 其
耐火砖用途
耐火砖用途一、引言耐火砖是一种高温材料，具有很高的抗热性能和耐腐蚀性能。
它主要由硅酸盐、氧化铝等材料制成，广泛应用于冶金、建筑、化工等领域。
本文将详细介绍耐火砖的用途。
二、冶金领域1.高炉内衬高炉是冶金行业中常见的设备，它需要承受极高的温度和压力。
为了保护高炉内壁不被腐蚀和损坏，需要使用耐火砖作为内衬材料。
这些耐火砖通常由硅酸盐和氧化铝等材料制成，可以承受高达1800℃以上的温度。
2.钢铁制造在钢铁制造过程中，需要使用大量的耐火材料。
例如，在转炉中使用碱性耐火材料可以降低钢水中硫和磷的含量，在电弧炉中使用碳质耐火材料可以增加电极寿命，在钢包中使用镁碳质耐火材料可以提高保温性能。
三、建筑领域1.热工设备热工设备包括锅炉、窑炉、加热炉等，这些设备需要承受高温和腐蚀。
耐火砖可以用作这些设备的内衬材料，以保护其不被腐蚀和损坏。
2.隔热材料耐火砖也可以用作建筑隔热材料。
在建筑物外墙或屋顶上使用耐火砖可以有效地降低室内温度，减少能源消耗。
四、化工领域1.催化剂载体在化学反应中，催化剂起着至关重要的作用。
耐火砖可以用作催化剂的载体，在其表面上覆盖活性金属或氧化物，以提高催化剂的效率。
2.反应釜内衬在化学反应中，需要使用一些强酸或强碱溶液。
这些溶液会对金属和其他材料产生腐蚀作用，因此需要使用耐火材料来保护反应釜不被损坏。
五、其他领域1.电力行业在电力行业中，耐火砖通常用作高温电气设备的内衬材料，例如电炉、电弧炉等。
2.航空航天领域在航空航天领域中，需要使用一些高温材料来制造发动机和其他部件。
耐火砖可以用作这些部件的内衬材料，以保护其不被腐蚀和损坏。
六、结论综上所述，耐火砖是一种广泛应用于冶金、建筑、化工等领域的高温材料。
它具有很高的抗热性能和耐腐蚀性能，在各个领域都有着重要的应用价值。
不定形耐火材料分类及应用
不定形耐火材料分类及应用不定形耐火材料是指那些在高温下能够保持稳定性能且具有较好耐火性能的材料。
不同种类的不定形耐火材料具有不同的化学成分和结构，因此在应用上也有所差异。
下面将对不定形耐火材料的分类和应用进行详细介绍。
一、不定形耐火材料的分类：1. 火炬型耐火材料：主要由氧化铝、三氧化二铝、高铝水泥等主要原料制成。
具有较高的耐火性能和耐热震性能，广泛应用于各种型号的工业窑炉、热处理炉、转炉、电炉等高温设备。
2. 隔热型耐火材料：主要由氧化铝、石墨、高铝水泥等主要原料制成。
具有较好的保温性能和耐高温性能，广泛应用于工业窑炉的保温层、隔热层、烟道、热处理工艺中的保温设备等。
3. 耐化学侵蚀型耐火材料：主要由碳化硅、氮化硅、碳化硅质、碳化硅质等主要原料制成。
具有耐酸碱腐蚀、耐氧化性能好、抗渗透性能强等特点，广泛应用于化工装置、冶金设备、炼油装置等耐腐蚀场合。
4. 耐磨性耐火材料：主要由氧化铝、碳化硅、铝酸盐等主要原料制成。
具有耐磨性、耐热震性和抗冲击性好等特点，广泛应用于冶金、建材、造纸、玻璃等行业中的磨料和耐磨设备。
5. 耐高温隔热型耐火材料：主要由氧化铝、石墨、氮化硅等主要原料制成。
具有较好的抗温性能和隔热性能，广泛应用于高温熔融金属的冶炼、有色金属冶炼等工业领域。
二、不定形耐火材料的应用：1. 铁矿冶炼行业：在高炉、电炉、转炉等炼铁设备中使用火炬型耐火材料和隔热型耐火材料，能够有效地抵御高温和热震的侵蚀，确保设备的正常运行。
2. 石油化工行业：在石化装置、化工设备、炼油装置等场合中使用耐化学侵蚀型耐火材料，能够有效地抵御酸碱等腐蚀介质的侵蚀，延长设备的使用寿命。
3. 冶金行业：在冶金设备、耐磨设备等场合中使用耐磨性耐火材料，能够有效地提高设备的使用寿命和耐磨性能，减少设备的维护和更换次数。
4. 建材行业：在建材生产设备、窑炉等场合中使用隔热型耐火材料，能够提高设备的保温性能，降低能耗，提高生产效率。
耐火材料在钢铁行业中的应用及发展趋势
耐火材料在钢铁行业中的应用及发展趋势大家好，今天我们来聊一聊耐火材料在钢铁行业中的那些事儿。
作为一名多年从事幼儿相关工作的“老司机”，可能让大家感到有些意外，但这正是我们今天要探讨的主题。
让我们一起来看看，耐火材料在钢铁行业中的应用以及未来的发展趋势吧！我们来了解一下什么是耐火材料。
耐火材料是指在高温和化学腐蚀环境下，能够保持稳定性能和结构完整性的材料。
在钢铁行业中，耐火材料发挥着至关重要的作用。
一、耐火材料在钢铁行业中的应用1.钢铁炼制过程中的应用在钢铁炼制过程中，耐火材料被广泛应用于高炉、转炉、电炉等各类炼钢设备中。
例如，高炉炉顶、炉底、炉墙等部位都需要使用耐火材料来承受高温和炉内气氛的腐蚀。
炼钢过程中，耐火材料还能够有效防止钢水与炉渣的接触，保证钢水的纯净度。
2.钢铁轧制过程中的应用在钢铁轧制过程中，耐火材料主要用于轧制机的导板、支撑板等部位。
这些部位需要承受高温和钢材的磨损，耐火材料的使用可以提高轧制设备的寿命，降低维修成本。
3.钢铁热处理过程中的应用在钢铁热处理过程中，如退火、正火、淬火等，耐火材料被用于炉内壁、炉底等部位。
耐火材料能够承受高温，防止炉内气氛对炉体结构的腐蚀，确保热处理效果。
二、耐火材料在钢铁行业中的发展趋势1.绿色环保随着我国环保政策的不断加强，钢铁行业对耐火材料的需求也在不断提高。
绿色环保型耐火材料将成为未来市场的主流。
例如，利用废弃物生产的耐火材料，既减轻了环境负担，又降低了生产成本。
2.高性能钢铁行业对耐火材料性能的要求越来越高，未来耐火材料的发展趋势是高性能、高强度、耐磨损、长寿命。
新型耐火材料的研究和开发将成为行业竞争的焦点。
3.智能化随着智能制造技术的不断发展，耐火材料在钢铁行业中的应用也将越来越智能化。
例如，通过智能化控制系统，实现耐火材料的最佳使用效果，提高生产效率。
4.个性化定制钢铁行业对耐火材料的需求越来越多样化，未来耐火材料企业需要根据客户的具体需求，提供个性化定制的耐火材料解决方案。
耐火粘土的用途
耐火粘土的用途耐火粘土是一种特殊的粘土，它具有耐高温、抗腐蚀、抗氧化等优异性能，因此被广泛应用于各种工业领域中。
下面将从几个方面来介绍耐火粘土的用途。
一、冶金工业领域耐火粘土在冶金工业中的应用非常广泛，主要用于制造高炉、转炉、电炉、钢包等冶炼设备中的耐火材料。
这些设备所用的耐火材料需要具备抗高温、耐腐蚀、抗冲击等特性，而耐火粘土正是满足这些要求的理想材料之一。
它可以制成各种形状的砖块、板材、管道等，用于构建冶炼炉体，同时还可以用于修补和更新炉体。
二、建筑工业领域在建筑工业领域，耐火粘土主要用于制造高温炉窑、火炉、烟道等设备中的耐火材料。
由于耐火粘土具有防火、隔热、耐腐蚀等特性，因此在建筑工业中也有广泛的应用。
例如，很多钢铁厂、火力发电厂、水泥厂、陶瓷厂等工厂所用的高温烟道、热风炉、窑炉等，都需要使用耐火粘土制成的耐火材料。
三、化工工业领域在化工工业中，耐火粘土主要用于制造化工反应器、炉窑、管道等设备中的耐火材料。
这些设备需要具备防腐、防蚀、耐高温等特性，而耐火粘土正是满足这些要求的理想材料之一。
它可以制成各种形状的砖块、板材、管道等，用于构建化工设备，同时还可以用于修补和更新设备。
四、能源工业领域在能源工业中，耐火粘土主要用于制造炉窑、热风炉、锅炉、窑炉等设备中的耐火材料。
这些设备需要具备防火、隔热、耐高温等特性，而耐火粘土正是满足这些要求的理想材料之一。
例如，很多热电厂、炼油厂、化肥厂、煤化工厂等工厂所用的锅炉、热风炉、窑炉等，都需要使用耐火粘土制成的耐火材料。
耐火粘土是一种非常重要的材料，在工业生产中有着广泛的应用。
它具有耐高温、抗腐蚀、抗氧化等优异性能，可以制成各种形状的砖块、板材、管道等，用于构建各种耐火设备，同时还可以用于修补和更新设备。
随着工业生产的不断发展，耐火粘土的应用领域也将越来越广泛。
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高炉用耐火材料
高炉用耐火材料
12．2．3．1对耐火材料的要求：
根据高炉炉衬的工作条件和破损机理，炉衬材料的质量对炉衬寿命有重要影响，故对高炉用耐火材料提出如下要求：
(1)高耐火度和高荷重软化点，以抵抗高温和高温压力下的破坏作用；
(2)低气孔率并没有裂纹，以抵抗煤气的渗入和熔渣的侵蚀作用；
(3)低Fe203，以防止CO在炉衬内的分解； (4)高机械强度，以抵抗机械磨损和冲击破坏；
(5)良好的化学稳定性，以提高抵抗炉渣化学侵蚀的能力； (6)体积稳定性好，以适应炉内温度波动时能抵抗急冷急热破坏的需要；
(7)外形尺寸准确，以保证施工质量。
12．2．3．2高炉常用耐火材料
高炉常用的耐火材料主要有陶瓷质材料和炭质材料两大类。
陶瓷质材料包括黏土砖、高铝
砖、刚玉砖和不定形耐火材料等；炭质材料包括炭砖、石墨炭砖、石墨碳化硅砖、氮结合碳化硅砖等。
A黏土砖和高铝砖
黏土砖是高炉上应用最广泛的耐火砖，它具有良好的物理机械性能，化学成分与炉渣相近，
不易和渣起化学反应，有较好的机械性能，成本较低。
高铝砖是A1203含量大于48％的耐火制品，它比黏土砖有更高的耐火度和荷重软化点，由于
A1：0，为中性，故抗渣性较好，但是加工困难，成本较高。
高炉用黏土砖和高铝砖的理化指标见
黏土砖和高铝砖的外形质量也非常重要，特别是精细砌筑部位更为严格，有时还需再磨制加
工才能合乎质量要求，所以在贮运过程中要注意保护边缘棱角，否则会降低级别甚至报废。
B炭质耐火材料
近代高炉逐渐大型化，冶炼强度也有所提高，炉衬热负荷加重，炭质耐火材料具有独
特的性
能，因此逐渐应用到高炉上来，尤其是炉缸炉底部位几乎普遍采用炭质材料，其他部
位炉衬的使
用量也日趋增加。
炭质耐火材料主要特性如下：
(1)耐火度高，炭是不熔化物质，在3500~C升华，在高炉冶炼温度下炭质耐火材料不
熔化也不软化；
(2)炭质耐火材料具有很好的抗渣性，对酸性与碱性炉渣都有很好的抗蚀能力；
(3)具有高导热性，抗热振性强，可以很好地发挥冷却器的作用，有利于延长炉衬寿命；
(4)线膨胀系数小，热稳定性好；，
(5)致命弱点是易氧化，对氧化性气氛抵抗能力差。
一般炭质耐火材料在400~C能被
气体中
02氧化，500\时开始和H20作用，700~C时开始和c02作用，FeO高的炉渣也易损坏它，所以使
用炭砖时都砌有保护层。
碳化硅质耐火材料发生上述反应的温度要高一些。
我国生产的高炉用炭砖断面尺寸为400mm×400mm，长度为1200。
3200mm。
c不
定形耐火材料
不定形耐火材料主要有捣打料、喷涂料、浇注料、泥浆和填料等。
按成分可分炭质不
定形耐
火材料和黏土质不定形耐火材料。
不定形耐火材料与成形耐火材料相比，具有成形工
艺简单、能
耗低、整体性好、抗热振性强、耐剥落等优点；还可以减小炉衬厚度，改善导热性等。
主要用于：
(1)高炉内衬修理。
近年用于高炉灌浆和喷补技术。
(2)填塞砖缝。
以耐火泥浆充填，使高炉内衬砌体黏结成一整体。
为此，耐火泥浆配料必须
具有合适的胶结性和耐火度，并使其具有与耐火砖相同或类似的
理化性能。
(3)填料。
高炉内衬砌体与炉壳之间，内衬砌体与周围冷却壁之间，应充填不同性质的填
料。
如炭素填料、黏土水泥一石棉填料和水渣一石棉填料等。
也有采用浇注耐火混凝土或捣打炭质耐火材料，以保持填料不沉淀。
耐火填料一般应具有可塑性和良好的导热性能，以吸收砌体的径向膨胀和密封煤气，并利于冷却和降低损坏速度。
(4)喷涂。
在炉壳内表面喷涂一层不定形耐火材料，可以防止炉壳龟裂变形。
开炉初期，由
于砌体未结成整体，高温煤气可以从砖缝流向炉壳，从而引起炉壳局部发红，造成龟裂变形。
炉
龄末期，由于砖衬脱落或被侵蚀．同样可引起龟裂变形。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。