加热炉对耐火材料性能要求及种类
电炉耐火材料基础知识、分类、特性与选择方法
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。
金各质材料。
炭质材料。
鉛质材料。
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，如堆埸、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。
第五章材料加热炉炉用材料及选用
料
高效能保温材料，目前在热处理炉中被大量使用。
?保温纤维
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三、加热炉耐热构件用金属材料
加热炉 用构件
常温炉体构件和机械构件，如：炉壳、炉架、炉用机械传动 件等
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用途：是最常用的耐火材料，广泛制成耐火砖作为电炉炉衬。 可用于砌筑炉顶、炉底、炉墙及燃烧室等。
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2．高铝砖
原料：高铝矾土 主要化学成分：含Al2O3 48%以上。 特点：①荷重软化点开始点在1420~1500℃以上。使用温度为
1400~1600℃， ②高温化学稳定性好。 ③耐急冷热性较差。 ④价格较高，广泛用于冶金工业。电极盐溶炉常用高
特别在砌筑拱顶时更应注意不要采用残余变形过大的耐 火砖。一般要求各种耐火制品的残余胀缩不超过0.5~1.0%。 粘土砖和高铝砖的重烧性收缩为0.51%(1350℃)，硅砖的重 烧性膨胀为0.8%。
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耐火材料的性能
5．高温化学稳定性
是指耐火材料在高温下抵抗熔渣、熔盐、电热体、 炉内气氛等的化学作用和物理作用的性能。
一般情况下耐火材料的使用温度应低于荷重软化点。 如：NZ-40粘土砖的耐火度为1730℃，而荷重软化点 只有1350℃，故他的最高使用温度不超过1350℃。
耐火材料的性能
3. 耐急冷急热性（耐热震性）
反映抵抗温度急剧变 化而不破坏的性能，
一般用急冷急热次数 来评定
砖的种类 粘土砖
次数
5~25
硅砖 1~4
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加热炉用耐火材料
红外高温节能涂料
定义：是一种喷刷在工业炉窖内壁表面上的涂料。 该涂料由耐火粉料、过渡金属氧化物、增黑剂、 烧结剂、黏结剂和悬浮剂等组成的粘稠悬浮流体， 喷刷在工业炉窖内壁上，形成0.3-0.5mm的涂层。
用途：表面涂层在高温下有高而稳定的发射率， 从而增强了炉窖内衬的辐射中介面作用，强化了 炉膛内的传热，减少了炉窖的能耗；表面涂层的 粘结强度高，抗热震性和抗腐蚀性好，可以保护 炉衬，延长炉衬的使用寿命。
高温体积稳定性
耐火材料在高温状态下 抵抗熔化和软化的性能 称为耐火度。它是衡量 耐火材料承受高温能力 的基本尺度，是表征耐 火材料耐高温性能的一 项基本技术指标。
耐火材料在高温下承受压 力、抵抗变形的能力，通 常用荷重软化点作为评定 的指标。
耐火材料在烧制时，由于 其内部组织未完全转化， 在使用过程中内部组织结 构会继续变化而引起的不 可逆的体积变化，一般用 重烧体积变化率或重烧闲 变化率来表示。
耐火砖相适应。 ✓ 耐火砌体一般要求错缝砌筑，砖缝以泥浆填满；
干砌时以干耐火粉填满。 ✓ 加热炉砌体表面应勾缝。 ✓ 禁止直接在砌体上吹凿砖，一般要求用木槌找正。 ✓ 砖的吹凿面一般不应朝向炉膛、炉子通道的内表
面或膨胀缝。
砌砖方法
炉墙砌筑 炉底砌筑 拱顶砌筑 砌缝和膨胀缝
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分类：浇注料、可塑料、捣打料、喷射料和耐 火泥等。
耐火浇注料
定义：由耐火骨粉、粉料、结合剂组成的混 合料，加水或其他液体后，可采用浇注的方 法施工或预先制作成具有规定的形状尺寸的 预制件，构筑工业炉内衬。
用途：砌筑各种加热炉内衬等整体构筑物。
耐火可塑料
定义：以粒状的耐火骨料和粉料与可塑黏 土等结合剂和增塑剂配合，加入少量水分 经充分搅拌后形成的硬泥膏状并在较长时 间内保持较高的可塑料的耐火材料。
高炉耐火材料
高炉耐火材料高炉是冶炼铁水的重要设备，而高炉耐火材料则是保证高炉正常运行的关键。
高炉耐火材料是指在高炉内耐受高温、高压和化学侵蚀的材料，其性能直接影响到高炉的冶炼效率和安全稳定运行。
本文将从高炉耐火材料的分类、性能要求、应用领域和发展趋势等方面进行介绍。
首先，高炉耐火材料主要分为石墨、碳素、非氧化物、氧化物和无机非金属材料等几大类。
其中，石墨和碳素材料具有良好的导热性和抗氧化性，适合用于高炉炉喉和炉身的内衬；非氧化物材料主要包括碳化硅、碳化硼等，具有耐高温、抗侵蚀的特性，适合用于高炉炉缸、炉身和炉底；氧化物材料主要包括铝酸盐、铬酸盐等，具有耐高温、耐侵蚀的特性，适合用于高炉炉缸和炉身的内衬；无机非金属材料主要包括陶瓷、耐火纤维等，具有良好的绝缘性能和抗热震稳定性，适合用于高炉炉墙和炉顶。
其次，高炉耐火材料的性能要求主要包括耐火度、抗渣性、抗热震稳定性、导热性和机械强度等。
耐火度是指材料在高温下的稳定性，一般要求在1500℃以上；抗渣性是指材料在炉渣侵蚀下的稳定性，要求能够耐受炉渣的侵蚀；抗热震稳定性是指材料在温度变化下的稳定性，要求能够耐受温度变化引起的热震；导热性是指材料在高温下的导热性能，要求能够有效传递热量；机械强度是指材料在高温下的机械性能，要求能够承受高温和高压下的力学载荷。
再者，高炉耐火材料主要应用于高炉的炉缸、炉身、炉底、炉喉、炉墙和炉顶等部位。
其中，炉缸和炉身内衬主要采用碳素和非氧化物材料，以耐高温、抗侵蚀为主要性能要求；炉底和炉墙内衬主要采用氧化物和无机非金属材料，以耐高温、耐热震稳定性为主要性能要求；炉喉和炉顶内衬主要采用石墨和碳素材料，以良好的导热性和抗氧化性为主要性能要求。
最后，随着高炉冶炼技术的不断发展，高炉耐火材料也在不断创新和改进。
未来，高炉耐火材料将更加注重环保、节能和耐久性，推动高炉冶炼技术的进步和发展。
综上所述，高炉耐火材料是高炉冶炼过程中不可或缺的重要组成部分，其性能直接关系到高炉的冶炼效率和安全稳定运行。
中频炉炉衬材料
中频炉炉衬材料中频炉炉衬材料是指用于中频感应加热炉内部的耐热材料，它的作用是承受高温并保护炉体不受损坏。
中频炉炉衬材料的选择对于炉体的性能和使用寿命具有重要影响。
一、中频炉炉衬材料的种类中频炉炉衬材料主要有耐火砖、耐火浇注料、耐火纤维和耐火涂料等。
这些材料具有耐高温、耐热震、耐侵蚀、导热性好等特点。
1. 耐火砖：耐火砖是一种常用的中频炉炉衬材料，具有良好的耐高温性能和机械强度。
常用的耐火砖有高铝砖、硅酸铝砖和碳化硅砖等。
不同材质的耐火砖适用于不同的工作温度和工作环境。
2. 耐火浇注料：耐火浇注料是一种可流动性的耐火材料，适用于复杂形状的中频炉炉衬。
常用的耐火浇注料有高铝浇注料、硅酸铝浇注料和碳化硅浇注料等。
耐火浇注料具有良好的耐热震性能和耐侵蚀性能。
3. 耐火纤维：耐火纤维是一种具有高温稳定性和低热容量的材料，适用于一些需要保温隔热的部位。
常用的耐火纤维有陶瓷纤维、石棉纤维和氧化铝纤维等。
耐火纤维具有良好的隔热性能和耐热震性能。
4. 耐火涂料：耐火涂料是一种能够在高温下保护炉体的涂料，常用于中频炉炉衬的表面保护。
耐火涂料具有耐高温、耐侵蚀和耐热震等特点。
选择合适的中频炉炉衬材料应根据以下几个原则：1. 工作温度：根据中频炉的工作温度选择合适的炉衬材料。
一般情况下，高温下使用耐火砖或耐火浇注料，低温下使用耐火纤维。
2. 工作环境：根据中频炉的工作环境选择合适的炉衬材料。
如果炉内存在酸性或碱性气体，应选择具有抗侵蚀性能的材料。
3. 使用要求：根据中频炉的使用要求选择合适的炉衬材料。
如果需要保持炉内温度稳定或降低能量损失，可以选择具有良好隔热性能的耐火纤维。
4. 经济性：选择合适的炉衬材料要考虑其成本和使用寿命。
不同材料的价格和寿命不同，需要根据实际情况进行综合考虑。
三、中频炉炉衬材料的维护保养为了延长中频炉炉衬材料的使用寿命，需要进行适当的维护保养工作。
具体措施包括：1. 定期检查：定期检查炉衬材料的破损和腐蚀情况，及时修补或更换受损部位。
电炉耐火材料
电炉耐火材料电炉耐火材料是指能够在高温环境下保持稳定性和耐磨性的材料，通常用于电炉的内衬和炉墙。
随着工业技术的不断发展，电炉在冶金、化工、建材等领域得到了广泛应用，因此对电炉耐火材料的需求也日益增加。
本文将就电炉耐火材料的分类、特点和应用进行介绍。
一、电炉耐火材料的分类。
根据材料的化学性质和物理性能，电炉耐火材料可以分为不同的类型。
常见的电炉耐火材料包括石墨、石英砂、耐火砖、耐火浇注料等。
其中，石墨具有良好的导热性和耐高温性能，常用于电炉的电极和导电部件；石英砂则具有优异的耐火性能，常用于电炉的炉衬和炉墙；耐火砖和耐火浇注料则用于电炉的内衬和炉墙，能够承受高温和热冲击。
二、电炉耐火材料的特点。
电炉耐火材料具有一些特殊的性能和特点。
首先，它们需要具有良好的耐火性能，能够在高温环境下长时间保持稳定性。
其次，耐火材料需要具有良好的耐磨性和抗渣性能，能够抵御炉内熔融物质的侵蚀。
此外，耐火材料还需要具有一定的导热性能和热震稳定性，以保证电炉的正常运行和使用寿命。
三、电炉耐火材料的应用。
电炉耐火材料在工业生产中具有重要的应用价值。
首先，它们广泛应用于冶金行业，用于电炉的炉衬、炉墙和炉顶，保证了冶炼过程中的稳定性和安全性。
其次，电炉耐火材料还被应用于化工行业，用于高温反应器和加热炉的内衬和隔热层，保证了化工生产的稳定性和效率。
此外，电炉耐火材料还被应用于建材行业，用于砌筑高温窑炉和烧结炉，保证了建材生产的质量和产量。
综上所述，电炉耐火材料是保证电炉正常运行和生产稳定性的关键材料，具有重要的应用价值和发展前景。
随着工业技术的不断进步，电炉耐火材料的研发和应用将会得到进一步推广和完善，为工业生产的发展和进步提供有力支撑。
电炉用耐火材料
电炉用耐火材料电炉是一种利用电能加热的炉子，广泛应用于工业生产和家庭生活中。
为了保证电炉的使用效果和安全性，选择合适的耐火材料至关重要。
本文将介绍电炉用耐火材料的选择和应用。
首先，选择电炉用耐火材料需要考虑耐高温和耐腐蚀性能。
电炉在工作过程中会受到高温和化学腐蚀的影响，因此耐火材料必须能够承受高温，同时具有抗化学腐蚀的能力。
常见的耐火材料包括耐火砖、耐火浇注料和耐火纤维等。
这些材料具有优良的耐高温和耐腐蚀性能，能够保证电炉的稳定运行。
其次，电炉用耐火材料的选择还需要考虑材料的导热性能。
良好的导热性能能够保证电炉内部温度的均匀分布，提高加热效率。
因此，在选择耐火材料时，需要考虑材料的导热系数和导热均匀性，以确保电炉的加热效果。
另外，电炉用耐火材料的施工和维护也是非常重要的。
在选择耐火材料时，需要考虑材料的施工难易程度和维护成本。
一些耐火材料施工简便，维护成本低，能够降低电炉的运行成本，提高设备的可靠性。
总的来说，选择合适的耐火材料对于电炉的性能和使用寿命具有重要影响。
在选择耐火材料时，需要综合考虑耐高温性能、耐腐蚀性能、导热性能以及施工和维护成本等因素，以确保电炉能够稳定、高效、安全地运行。
在实际应用中，可以根据电炉的具体工作条件和要求，选择合适的耐火材料进行应用。
同时，定期对电炉进行检查和维护，及时更换老化或损坏的耐火材料，以保证电炉的正常运行。
总之，电炉用耐火材料的选择和应用是电炉运行中至关重要的一环。
正确选择合适的耐火材料，对于提高电炉的使用效率、延长设备寿命具有重要意义。
希望本文对于电炉用耐火材料的选择和应用能够提供一定的参考和帮助。
高炉用耐火材料的选择与使用
2.5 炉缸炉底用耐火材料
炉缸内衬除受高温作用外，还主要受到渣铁的化学侵 蚀与冲刷，炉底主要以铁水的渗入侵蚀为主。所以炉 缸炉底的侵蚀大多为“蒜头状”或平锅底状侵蚀，还 有在炉缸环砌碳砖中形成环形脆化层，严重时形成环 形断裂。
>残铁层厚度由于炉缸温度高而减少； >可得到更高的出铁温度或较低的铁水含硅量； >更高的炉缸操作温度，有利于休风等的恢复； >更高的炉缸寿命
高导热性的热压炭块方案
该方案由美国UCAR公司提出，已在世 界数百座高炉上实施，也取得了很 大的成功。
UCAR体系包括以下几个环节： a、使用高导热性的热压小碳砖； b、必须有高效良好的冷却系统； c、炉衬整体必须有良好的导热性； d、砖与砖之间要有缝，并用特殊胶泥
高炉耐火材料性能比较
砖种 SiC砖 半石墨砖 碳砖 90~95%Al2O3 60~65%Al2O3 45%Al2O3
抗热震性 优 优 良 中等
中等
差
冷却效率 良 优 良 中等
差
差
抗碱侵蚀 优 中等 中等 良
中等
差
抗铁熔蚀 中等 差 差 良
良
中等
耐FeO侵蚀 良 良 中等 中等
中等
中等
耐磨性 优 差 中等 优
填充；
e、热压小碳砖必须要有低的透气性； f、热压小碳砖要有低的弹性模量； g、要保证使热面温度小于600 ℃
为了解决炉缸部位的异常 侵蚀和环形断裂的问题， 国内有多座高炉在炉缸关 键部分引进热压小碳砖， 由此还派生出使用各类碳 砖加陶瓷材料的复合炉缸 结构。
2.6 综述
每种材料都有优缺点，应该根据其特点综合考虑。
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加热炉和冶金厂其他高温设备的砌筑离不开耐火材料，冶金工业所用的耐火材料量占整个耐火材料产量的60％一70％。
加热炉用耐火材料的性能有如下要求：
(1)在高温条件下使用时，不软化不熔融，即应具有一定的耐火度；规定耐火度的低限为1580℃，低于这个温度即不属于耐火材料；
(2)能承受结构的建筑荷重和操作中的作用应力，在高温下也不丧失结构强度；
(3)在高温下体积稳定，不致产生过大的膨胀应力和收缩裂缝；
(4)在温度急剧变化时，不致崩裂破坏；
(5)对熔融金属、炉渣、氧化铁皮、炉气的侵蚀有一定抵抗作用，即具有良好的化学稳定性；
(6)具有较好的耐磨性和抗震性能；
(7)外形整齐，尺寸准确，保证公差不超过一定范围。
耐火材料可以按照其不同特性进行分类：
(1)按耐火度可以分为：
普通耐火材料耐火度1580～1770℃；
高级耐火材料耐火度1770～2000℃；
特级耐火材料耐火度高于2000℃。
(2)按制品形状可以分为：
块状耐火材料(又可分为标准型砖、异型砖和特殊型制品)；
不定形耐火材料(如耐火混凝土、耐火可塑料、耐火纤维等)。
(3)按材质的化学矿物组成可以分为：
1)硅质制品：硅砖含SO2不少于93％；
石英玻璃制品含SiO2在99％以上。
2)硅酸铝质制品以SO2和Al2O3含量为分类标准；
半硅砖含SiO2大于65％，Al2O3小于30％；
黏土砖含Al2O330％～48％；
高铝砖含Al2O3在48％以上；
高纯高铝砖刚玉砖、刚玉一莫来石砖等。
3)镁质制品：
镁砖含MgO在85％以上，CaO小于3．5％；
镁铝砖含MgO大于80％，Al2O35％～10％；
镁铬砖含MgO大于48％，CrO3大于8％；
白云石砖含CaO大于40％，MgO大于30％；
镁硅砖含MgO大于82％，SiO2不大于11％，CaO不大于
2.5％；
镁炭砖含MgO在70％以上，C在14％以上。
4)铬质制品含Cr2O3约30%的制品。
5)碳质制品及碳化硅制品
6)锆质制品，含ZrO2制品。
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