耐火材料(8)含锆耐火材料
耐火材料(8)含锆耐火材料
5质 ）性能的不同。
复合
氧化锆复合材料
在耐火材料基质中加入ZrO2是提高材料性能的有效途径： 玻璃窑用锆刚玉(Al2O3-ZrO2-SiO2) 材料具有很强的抗 钠钙硅玻璃侵蚀能力; BN-ZrO2分离环在水平连铸中使用时具有很好的抗氧化 性和抗侵蚀性; 用于浸入式水口内衬的Si3N4-ZrO2复合材料在浇铸铝镇 静钢时具有较好的抗氧化铝附着能力。
熔铸锆刚玉制品（AZS） 熔铸锆刚玉制品（AZS）
项目 AL2O3％ ZrO%,不小于 SiO2%,不大于 Na2O%不大于 Fe2O3+TiO2+CaO+MgO+Na2O+K2O+B2O3 %不大于 玻璃相渗出温度，不低于 PT.QX 容重Kg/dm3 MS WS 16 1.4 2.5 32.5 17 1.5 3.0 牌号 AZS-33 Y H AZS-36 Y 余量 35.5 13.5 1.3 2.5 14.5 1.4 3.0 13 1.3 2.5 40.5 14 1.4 3.0 H AZS-41 Y H
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熔铸锆刚玉制品（ 熔铸锆刚玉制品（Fused cast AZS） ）
原料：经脱硅处理的锆英石矿砂和工业氧化铝； 原料 特点：致密，力学性能和耐磨性良好，耐侵蚀性好； 特点 900℃-1150℃应避免温度急剧变化； 生产：混料—熔化—浇注—退火—机械加工； 生产 应用：用于直接与金属液和熔渣接触处，玻璃熔窑受侵蚀 应用 最严重的关键部位；金属冶炼炉和容器中受渣蚀严重之处。 熔铸耐火材料是耐火材料一重要分支，主要应用于各种玻璃熔 熔铸耐火材料 窑。主要有氧化铝质和锆刚玉质熔铸制品两个系列六个品种。 8
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应用
氧化锆坩埚能成功地熔炼铂、钯、钌、铯等铂族贵金属及其 合金，亦可用来熔炼钾、钠、石英玻璃以及氧化物和盐类等。 氧化锆纤维是唯一一种能够在1600℃以上超高温环境下长期 使用的陶瓷纤维耐火材料。——顶尖的高档耐火纤维材料 氧化锆空心球砖，各种高级隔热砖，
工业窑炉结构及材料
工业窑炉结构及材料
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隧道窑
一、砌窑的耐火材料和隔热材料
1、耐火材料的主要性能
(1) 耐火度：材料在高温下抵抗熔化的性能。 (2) 荷重软化点：耐火砖在一定压强下(1.96X103Pa)加热，发生一定变形 (压缩4 ％和压缩40％)和坍塌时的温度。
(3) 热稳定性：耐火砖耐急冷急热性，或温度急变抵抗性。
釉面砖釉烧（1.8 x 105 m2/年）： 预热带/烧成带/冷却带 = 13.47/6.9/13.51（米）
四、工作系统
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隧道窑因类似铁路山洞的隧道而得名，目前多用单通道明焰 车式隧道窑。
101.2×2.2×1.6m粘土砖隧道窑系统图 1.推车机；2.排烟机；3.烟囱；4.气幕风机； 5.抽烟风兼一次风机；6.冷却送风机；7.燃料管
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隧道窑
一、砌窑的耐火材料和隔热材料 3、砌窑用的耐火混凝土: 矾土水泥耐火混凝土，磷酸盐耐火混凝土，镁质耐 火混凝土。 4、砌窑用的隔热材料: 高铝空心球砖 , 硅酸铝耐火纤维(陶瓷棉)：
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二、分类
隧道窑有各种不同的分类方法，大致归纳为： 1． 按照烧成温度的高低可分为： （1）低温隧道窑(1000~1350℃)； （2）中温隧道窑(1350~1550℃)； （3）高温隧道窑(1550~1750℃)； （4）超高温隧道窑(1750~1950℃)。
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隧道窑
一、砌窑的耐火材料和隔热材料
2、砌窑用的耐火材料
（5）镁铝砖：含MgO>80%， Al2O3 5～10%，用含钙少的烧结镁砂加入约8% 的工业Al2O3粉，共同研磨，以亚硫酸纸浆废液作粘合剂；高压成型后，在 1580℃烧成。
（6）镁硅砖：是以方镁石(MgO)为主要矿物组成，以镁橄榄石(2MgO．SiO2)作
耐火砖成份及能耐多少度高温介绍
耐火砖成份及能耐多少度高温介绍耐火砖能耐多少度高温？是根据产品的耐火成份及含量有关，例如粘土砖的主要成份是硅酸铝质，耐火度为1580-1750，下面介绍几种耐火砖的主要成份及耐火温度。
耐火砖能耐多少度高温？粘土砖：1580～1750℃；结晶硅石砖：1730～1770℃；高铝砖:>1770～2000℃；硅砖:1690～1730℃；镁砖:>2000℃镁铬砖：＞2000度硬质粘土:1750～1770℃白云石砖:>2000℃氧化锆砖:＞2400℃刚玉砖：1770～2000℃，荷重软化开始温度大于1700℃；耐火砖主要成分是什么？耐火砖是耐火材料的定形制品，主要成份是由化学矿物组成，以下分类法能够很直接地表征各种耐火材料的基本组成和特性，在生产、使用、科研上是常见的分类法，具有较强的实际应用意义。
（1）硅质成份含SiO2在90%以上的材料通常称为硅质耐火材料，主要包括硅砖及熔融石英制品。
硅砖以硅石为主要原料生产，其SiO2含量一般不低于93% ，主要矿物组成为鳞石英和方石英。
（2）硅酸铝质硅酸铝质耐火材料是由Al2O3和SiO2及少量杂质所组成，根据其Al2O3含量不同可分为：1、半硅质耐火材料(含A12O3 15-30%)2、粘土质耐火材料(含Al2O3 30-48％)3、高铝质耐火材料(含A12O3＞48%)（3）镁质耐火材料镁质耐火材料是指以镁砂为主要原料，以方镁石为主晶相，MgO 含量大于80% 的碱性耐火材料。
镁质制品：MgO 含量≥87% ，主要矿物为方镁石；镁铝质制品：含MgO >75% ，Al2O3含量一般为7-8% ，主要矿物成分为方镁石和镁铝尖晶石（MgAl2O4）；镁铬质制品：含MgO>60%，Cr2O3含量一般在20%以下，主要矿物成分为方镁石和铬尖晶石;镁橄榄石质及镁硅质制品：主成分：MgO，第二化学成分为SiO2。
镁橄榄石砖比镁硅砖含有更多的SiO2，前者的主要矿物成分为镁橄榄石，其次为方镁石；后者的主要矿物为方镁石，其次镁橄榄石；镁钙质制品：此种镁质材料中含有一定量的CaO,主要矿物成分除方镁石外还含有一定量的硅酸二钙（2CaO?SiO2）。
耐火材料级别磷酸锆
耐火材料级别磷酸锆磷酸锆是一种耐火材料，具有优良的耐高温性能和化学稳定性。
它被广泛应用于各种高温工业领域，如冶金、化工、电力等。
本文将从磷酸锆的性质、制备方法以及应用领域等方面进行详细介绍。
一、磷酸锆的性质磷酸锆是一种无机化合物，化学式为Zr(HPO4)2。
它具有高的熔点和热稳定性，能够在高温环境下保持较好的物理和化学性质。
磷酸锆的晶体结构属于正交晶系，具有良好的晶体形态和晶格稳定性。
此外，磷酸锆还具有较低的热膨胀系数和热导率，能够有效地抵抗高温热应力和热震。
二、磷酸锆的制备方法磷酸锆的制备方法主要包括溶液法、固相法和气相法等。
其中，溶液法是一种常用的制备方法。
该方法首先将锆盐和磷酸盐溶解在适量的溶剂中，形成磷酸锆的溶液。
然后，通过蒸发结晶或者沉淀法将溶液中的磷酸锆沉淀下来。
最后，经过干燥和煅烧等步骤，即可得到高纯度的磷酸锆产品。
三、磷酸锆的应用领域1. 冶金领域：磷酸锆被广泛应用于冶金行业，用于制备高温炉窑的耐火材料。
由于磷酸锆具有耐高温、耐腐蚀等优良性能，能够有效地保护冶金设备不受高温和腐蚀介质的侵蚀，因此在冶金炉窑的内衬、炉壁等部位有着重要的应用。
2. 化工领域：磷酸锆也被广泛应用于化工行业，用于制备耐酸碱腐蚀的设备和管道。
在一些酸碱腐蚀性较强的化工生产过程中，常常需要使用耐火材料来保护设备和管道不受腐蚀。
磷酸锆由于其卓越的耐腐蚀性能，成为理想的选择。
3. 电力领域：磷酸锆在电力行业中也有广泛的应用。
在一些电力设备中，如燃煤锅炉、石油化工装置等，由于工作环境的高温和腐蚀性，需要使用耐火材料来保护设备的正常运行。
磷酸锆作为一种耐高温和耐腐蚀的材料，被广泛应用于这些设备的内衬、炉排等部位。
4. 其他领域：除了上述行业，磷酸锆还在其他领域中得到应用。
例如，在航空航天、核工业、玻璃制造等领域，由于工作环境的特殊性，也需要使用耐火材料来满足高温和腐蚀的要求。
磷酸锆由于其出色的耐火性能，成为这些领域的重要材料之一。
耐火材料几种分类
镁橄榄石为主晶相的耐火材料。多用橄榄岩和纯橄榄岩等作为主要原料制成。其中经成型的制品称镁橄榄石砖。
MgO／SiO2较高的制品，耐火度很高（>1800℃）荷重软化温度达1600℃，具有一定耐热震性，有一定的抗碱性熔渣能力
有色金属冶炼炉的沪衬材料，炼钢转炉和电炉的安全衬，炼钢平炉的蓄热室和玻璃熔窑蓄热室格子砖，锻造加热炉和水泥窑的内衬材料等
不不定形耐火材料
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直接供使用的耐火材料
只经过粒状、粉状料的制备和混合料的混炼过程，过程简便，成品率高，供应较快，热能消耗较低。可塑性强，多数不定形耐火材料可制成坚固的整体构筑物，
可避免因为接缝而造成的薄弱点。当耐火砖的砌筑或整体构筑物局部损坏时，可利用喷射进行热态修补，既迅速又经济。用作砌筑体或轻质耐火材料的保护层和接缝材料尤为必需。用以制造大型耐火制品也方便。
能经受钢液、熔渣的高温热负荷，流体的流动冲刷和钢液与强碱性渣的化学侵蚀，故在钢铁、冶金、玻璃、水泥等高温行业大量应用
白云石质耐火材料
以氧化钙(质量分数40％一60％)和氧化镁(质量分数30％一42%)为主要成分的耐火材料。主要品种有焦油白云石砖、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砂。
含游离CaO白云石耐火制品的突出特点是抗碱性渣的性能好，高温强度也较高但大气稳定性很差。
稳定性白云石制品耐火度和高温强度比游离CaO的白云石制为低，荷重软化温度约为1500℃。但常温强度还较高，气孔率为18~24%的制品，耐压强度为50~70MPa，耐热震性差，抗碱性渣能力强，有较好的大气稳定性
含游离CaO的白云石制品是炼钢转炉、电炉加衬的主要材科；含稳定CaO白云石制品是各种炼钢炉的副炉底和炉衬的安全层、加热炉均热床和高温段炉以及水泥回转窑高温带、化铁炉和盛钢捅的内衬等。
耐火材料有哪些
耐火材料有哪些耐火材料是指能在高温环境下保持稳定性的材料，具有良好的耐热、耐摩擦、耐磨损等性能。
根据其化学成分和用途的不同，耐火材料包括多种类型。
一、氧化铝耐火材料氧化铝耐火材料是指以氧化铝为主要成分的耐火材料，其具有优异的耐高温性、耐磨损性和耐腐蚀性。
常见的氧化铝耐火材料有高铝石、高铝泥、高铝鳞石、高铝浇注料等。
二、碳化硅耐火材料碳化硅耐火材料是以碳化硅为主要成分的材料，具有高温强度高、热震稳定性好等特点。
常见的碳化硅耐火材料有碳化硅砖、碳化硅浇注料、碳化硅纤维等。
三、氧化锆耐火材料氧化锆耐火材料具有较高的熔点和热震稳定性，适用于高温环境中作为耐磨损和耐腐蚀的材料。
常见的氧化锆耐火材料有氧化锆砖、氧化锆纤维等。
四、耐火陶瓷耐火陶瓷是指使用陶瓷材料制成的能够耐高温的材料，可以分为不同成分和用途的耐火陶瓷。
耐火陶瓷具有抗高温、耐磨损和耐腐蚀等优点，广泛用于冶金、电力、化工、建材等行业。
五、硅酸盐耐火材料硅酸盐耐火材料是以硅酸盐为主要成分的耐火材料，具有较好的抗高温性能和化学稳定性。
常见的硅酸盐耐火材料有矾土砖、滑石砖、硅酸铝浇注料等。
六、耐火玻璃耐火玻璃是由特殊配方和工艺制成的高温玻璃材料，可以在高温下保持稳定性并具有较好的透明性。
耐火玻璃广泛应用于实验室、工业窑炉等场合。
七、其他耐火材料还有一些特殊的耐火材料，如碳材料（如石墨、碳纤维）、高温粘结剂、陶瓷纤维等，它们在特殊的高温环境中具有独特的耐火性能和应用价值。
总之，耐火材料的种类繁多，每种材料都有其独特的特点和应用范围。
不同的耐火材料可以根据具体情况选择使用，以满足高温环境下的需求。
耐火材料组成结构与性质
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耐火材料是构筑热工设备的高温结构材料，在使用过程中除 承受高温作用外，还不同程度地受到机械应力、热应力作用， 高温气体、熔体以及固体介质的侵蚀、冲刷、磨损。
耐火材料的质量取决于其性质，为了保证热工设备的正常运 行，所选用的耐火材料必须具备能够满足和适应各种使用环境 和操作条件的性质。
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制品
鳞石英、方石英 硅砖、石英玻璃
莫来石、方石英、 半硅砖、粘土砖、高铝砖、
刚玉
莫来石—刚玉砖
3 刚玉质制 Al2O3（＞90%） 刚玉 品
刚玉—莫来石砖
4 镁质制品 MgO、CaO、 方镁石、方钙石、 镁砖、白云石砖、镁橄榄
Al2O3、Cr2O3、 镁铝（铬）尖晶 石砖、镁铝（铬、钙）砖、
SiO2、C
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1.1 耐火材料的定义及其性能要求
（二） 对耐火材料的性能要求及其表征指标
（4）良好的热震稳定性——耐火材料抵抗温度急剧变化而不发生 开裂、剥落的能力。表征指标：材料的热膨胀系数和抗热震性指标
（5）良好的抗渣性——耐火材料在使用过程中抵抗各种侵蚀性物 质的化学作用而不被蚀损的能力。表征指标：抗渣性评价
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第一章 绪论
一、耐火材料的定义及其性能要求 （一） 定义
1、传统的定义：耐火度不小于1580℃的无机非金属材料。 2、ISO的定义：耐火度不小于1500℃的非金属材料及制品。
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第一章 绪 论
1.1 耐火材料的定义及其性能要求
（二） 对耐火材料的性能要求及其表征指标
• 1）计划经济时代－中国耐火材料由33家重点企业扶持； • 2）改革开放以后，随着钢铁工业的迅速发展，耐火材料行
耐火材料锆石
耐火材料锆石中文名称：锆石英文名称：zircon定义：化学式为ZrSiO4，属四方晶系的岛状硅酸盐矿物。
可耐受3000℃以上的高温，可用做航天器的绝热材料。
色泽绚丽而透明无瑕者，可用做宝石。
应用学科：材料科学技术（一级学科）；天然材料（二级学科）；矿物（三级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布锆石锆石（英文名称：zircon）是一种硅酸盐矿物，它是提炼金属锆的主要矿石。
锆石广泛存在于酸性火成岩，也产于变质岩和其他沉积物中。
锆石的化学性质很稳定，所以在河流的砂砾中也可以见到宝石级的锆石。
锆石有很多种，不同的锆石会有不同的颜色，如红、黄、橙、褐、绿或无色透明等等。
经过切割后的宝石级锆石很像是钻石。
锆石过去还被叫作锆英石或风信子石。
锆石可耐受3000℃以上的高温，因此可用作航天器的绝热材料。
锆石又称锆英石，日本称之为“风信子石”，它是十二月生辰石，象征成功。
（十二月生辰石还有绿松石、青金石）它的英文名字是Zircon ，是地球上形成最古老的矿物之一。
因其稳定性好，而成为同位素地质年代学最重要的定年矿物，已测定出的最老的锆石形成于43亿年以前。
锆石为矿物名称，旧称锆英石，风信子石，透明者作为宝石，称锆石宝石。
其来源一说可能是在阿拉伯文“Zarkun”的基础上演变而来的，原意是“辰砂及银朱”；另一说认为是来源于古波斯语“Zargun”，意即“金黄色”。
第一次正式使用“Zircon”是在1783年，用来形容来自斯里兰卡的绿色锆石晶体。
锆石的化学成分：硅酸锆；化学组成为Zr[Si O₄]，晶体属四方晶系的岛状结构硅酸盐矿物。
晶体呈短柱状，通常为四方柱、四方双锥或复四方双锥的聚形。
锆石颜色多样，有无色、紫红、金黄色、淡黄色、石榴红、橄榄绿，香槟，粉红，紫蓝，苹果绿等，一般有无色、蓝色和红色品种。
色散高，有金刚光泽。
无解理。
摩氏硬度7.5-8，比重大，达4.4-4.8。
理论组成(wB%)：锆石的水蚀卵石ZrO?67.1，SiO2 32.9。
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锆英石质耐火材料（zircon refractory） ）
原料：锆砂 锆砂，含锆英石（ZrSiO4）约90%,在1676℃分解。 锆砂 耐火度1825℃以上。荷重软化开始温度高于1650℃，较 小的热膨胀系数。 使用性能：具有优良的耐腐蚀性，良好的耐磨性、抗渣 使用性能 性和抗热震性。 生产：将锆英石精矿砂煅烧成团块。团块经粉碎，加少 生产 量可塑黏土，经配料、压坯、经混合、成型、烧成而制 得。煅烧和烧成温度均不超过1700℃。 铸造用锆英砂，砌筑盛钢桶内衬、高温感应炉炉 应用：铸造用锆英砂 应用 铸造用锆英砂 衬、炼铝炉炉底。也可用于玻璃池窑易于损坏的部位。
1400 1080 1400 1100 1400 1150 3.4 3.50 3.60 3.3 3.45 3.55 2.45 3.60 3.70 3.4 3.55 3.65 3.55 3.70 3.80 2.50 3.65 3.75
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5质 ）性能的不同。
复合
氧化锆复合材料
在耐火材料基质中加入ZrO2是提高材料性能的有效途径： 玻璃窑用锆刚玉(Al2O3-ZrO2-SiO2) 材料具有很强的抗 钠钙硅玻璃侵蚀能力; BN-ZrO2分离环在水平连铸中使用时具有很好的抗氧化 性和抗侵蚀性; 用于浸入式水口内衬的Si3N4-ZrO2复合材料在浇铸铝镇 静钢时具有较好的抗氧化铝附着能力。
熔铸锆刚玉制品（AZS） 熔铸锆刚玉制品（AZS）
项目 AL2O3％ ZrO%,不小于 SiO2%,不大于 Na2O%不大于 Fe2O3+TiO2+CaO+MgO+Na2O+K2O+B2O3 %不大于 玻璃相渗出温度，不低于 PT.QX 容重Kg/dm3 MS WS 16 1.4 2.5 32.5 17 1.5 3.0 牌号 AZS-33 Y H AZS-36 Y 余量 35.5 13.5 1.3 2.5 14.5 1.4 3.0 13 1.3 2.5 40.5 14 1.4 3.0 H AZS-41 Y H
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熔铸锆刚玉制品（ 熔铸锆刚玉制品（Fused cast AZS） ）
原料：经脱硅处理的锆英石矿砂和工业氧化铝； 原料 特点：致密，力学性能和耐磨性良好，耐侵蚀性好； 特点 900℃-1150℃应避免温度急剧变化； 生产：混料—熔化—浇注—退火—机械加工； 生产 应用：用于直接与金属液和熔渣接触处，玻璃熔窑受侵蚀 应用 最严重的关键部位；金属冶炼炉和容器中受渣蚀严重之处。 熔铸耐火材料是耐火材料一重要分支，主要应用于各种玻璃熔 熔铸耐火材料 窑。主要有氧化铝质和锆刚玉质熔铸制品两个系列六个品种。 8
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应用
氧化锆坩埚能成功地熔炼铂、钯、钌、铯等铂族贵金属及其 合金，亦可用来熔炼钾、钠、石英玻璃以及氧化物和盐类等。 氧化锆纤维是唯一一种能够在1600℃以上超高温环境下长期 使用的陶瓷纤维耐火材料。——顶尖的高档耐火纤维材料 氧化锆空心球砖，各种高级隔热砖，
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应用
思考：上下水口砖和滑板的工作条件如何？对耐火材料的性能有何要求？ 作业：比较各种水口材料（高铝质、镁质、铝碳化硅质、铝碳质和铝锆碳
含锆质耐火材料
氧化锆耐火材料 锆英石质耐火材料 熔铸锆刚玉制品
性质
氧化锆耐火材料
熔点高达2700℃，复合物熔融温度高，混合物生成温度高 即使加热到1900 ℃也不与熔融的铝、铁、镍、铂、硅酸盐和酸 性炉渣等发生反应。 高强度、高硬度，耐磨损
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பைடு நூலகம்
原料
氧化锆耐火材料
原料的化学成分 化学成分决定了材料可能的晶体结构和制品的化学稳定性； 化学成分 原料的粒度控制 粒度控制基本决定了制品的使用性能； 粒度控制 原料的制备工艺 制备工艺决定了原料的晶体结构和杂质含量； 制备工艺