耐火材料

合集下载

耐火材料原料

耐火材料原料

耐火材料原料
耐火材料是一种能在高温环境下保持结构完整性和稳定性的材料,通常用于炉子、炉窑、烟囱等高温设备的内部构建。

耐火材料的性能取决于其原料的选择和配比,下面我们来详细介绍一些常见的耐火材料原料。

1. 氧化铝。

氧化铝是制备耐火材料的重要原料之一,其具有高熔点、耐高温、耐腐蚀等优良性能。

氧化铝可用于制备各种耐火制品,如高铝砖、高铝水泥等,能够有效抵抗高温下的侵蚀和磨损。

2. 矾土。

矾土是一种含铝硅酸盐矿石,常用于制备耐火砖、耐火浇注料等耐火制品。

矾土具有良好的耐火性能和耐磨性能,能够在高温下保持结构稳定,因此被广泛应用于冶金、玻璃等行业的高温设备中。

3. 硅砂。

硅砂是一种常见的耐火材料原料,其主要成分为二氧化硅,具有优异的耐高温性能和化学稳定性。

硅砂可用于制备硅砂砖、硅砂浇注料等耐火制品,广泛应用于玻璃窑、水泥窑等高温设备中。

4. 莫来石。

莫来石是一种含铝硅酸盐矿石,具有良好的耐火性能和热膨胀性能,常用于制备耐火浇注料、耐火涂料等耐火制品。

莫来石能够在高温下保持结构稳定,是制备耐火材料的重要原料之一。

5. 膨胀剂。

膨胀剂是一种能够在高温下产生气体的物质,常用于制备轻质耐火制品。

膨胀
剂能够有效降低耐火制品的密度,提高其隔热性能,常用于制备保温砖、保温浇注料等耐火制品。

总结。

耐火材料的原料种类繁多,不同的原料具有不同的性能和适用范围,合理选择
和配比原料对于制备高性能的耐火制品至关重要。

希望以上介绍能够对您有所帮助,谢谢阅读!。

常见耐火材料

常见耐火材料

常见耐火材料
常见的耐火材料主要包括耐火砖、耐火浇注料、耐火保温材料等。

耐火材料是
指在高温条件下能够保持结构完整性和化学稳定性的材料,通常用于各种工业窑炉、炉灶和烟囱等高温设备的内衬和保温材料。

下面我们将对常见的耐火材料进行介绍。

首先是耐火砖,它是一种耐高温的砖瓦材料,主要由高铝质或硅质材料制成。

耐火砖具有优良的耐火性能和抗热震性能,能够在高温下保持结构的完整性。

耐火砖广泛应用于各种工业窑炉和炉灶的内衬,以及烟囱等高温设备的建造。

其次是耐火浇注料,它是一种由耐火骨料、粉状耐火材料和粘结剂混合而成的
浇注材料。

耐火浇注料具有良好的耐火性能和耐热性能,能够在高温下形成坚固的保护层。

它主要用于各种工业窑炉和炉灶的砌筑和修补,以及高温设备的保温和隔热。

另外,还有耐火保温材料,它是一种具有良好的保温性能和耐火性能的材料。

耐火保温材料通常包括耐火纤维和膨胀珍珠岩等材料,具有轻质、隔热、隔音等特点。

它广泛应用于各种工业窑炉和炉灶的保温和隔热,以及建筑物的保温和隔热。

总的来说,常见的耐火材料具有良好的耐火性能和耐热性能,能够在高温条件
下保持结构完整性和化学稳定性。

它们在工业生产和建筑领域发挥着重要的作用,为各种高温设备和建筑物提供了可靠的保护。

希望通过本文的介绍,能够对耐火材料有一个更加全面的了解。

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。

耐火材料实用手册

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。

耐火材料有哪些

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。

耐火材料有哪些

耐火材料有哪些

耐火材料有哪些
耐火材料是指在高温下能够保持其结构和性能稳定的材料,通常用于建筑、冶金、化工等行业中。

耐火材料的种类繁多,根据其化学成分和物理性质的不同可以分为多种类型。

下面我们将介绍一些常见的耐火材料及其特点。

首先,常见的耐火材料之一是硅酸盐耐火材料。

硅酸盐耐火材料是以硅酸盐为
主要原料,经过配料、成型、烧结等工艺制成的耐火材料。

它具有耐高温、抗冲击、抗侵蚀等优良性能,广泛应用于冶金、建材、玻璃等行业中。

其次,还有氧化铝耐火材料。

氧化铝耐火材料是以氧化铝为主要原料,经过高
温烧结而成。

它具有耐高温、耐侵蚀、导热性能好等特点,常用于炼钢炉、电炉、玻璃窑等高温设备的内衬。

另外,还有碳化硅耐火材料。

碳化硅耐火材料是以碳化硅为主要原料,经过高
温烧结而成。

它具有耐高温、耐侵蚀、导热性能好等特点,常用于铸铁炉、铝电解槽等设备的内衬。

此外,还有氮化硅耐火材料。

氮化硅耐火材料是以氮化硅为主要原料,经过高
温烧结而成。

它具有耐高温、耐侵蚀、导热性能好等特点,常用于铝电解槽、炼钢炉等设备的内衬。

最后,还有质子交换膜燃料电池用耐火材料。

质子交换膜燃料电池用耐火材料
是一种新型的耐火材料,具有导电性能好、耐腐蚀、稳定性高等特点,广泛应用于燃料电池堆的制造中。

总的来说,耐火材料种类繁多,不同的耐火材料具有不同的特点和适用范围。

在实际应用中,需要根据具体的工艺要求和使用条件选择合适的耐火材料,以确保设备的正常运行和安全生产。

希望本文对耐火材料有哪些有所帮助。

耐火材料术语

耐火材料术语

耐火材料术语
耐火材料是一种具有特殊性能的材料,用于抵抗高温环境中的热源和火焰。

它们能够承受高温,保护周围的结构不受热损伤。

耐火材料广泛应用于冶金、化工、电力等行业,起着关键的保护作用。

一种常见的耐火材料是耐火砖,它由高纯度氧化铝和硅酸盐等材料制成。

耐火砖具有优异的耐热性能,能够在高温下保持结构的完整性。

它们被广泛应用于高炉、焦炉、玻璃窑等工业设备中,用于抵御高温炉火的侵蚀。

除了耐火砖,还有一种重要的耐火材料是耐火浇注料。

耐火浇注料具有良好的流动性,能够在复杂形状的结构中形成致密的保护层。

它由高温下稳定的矿渣、氧化铝等材料制成,能够有效地隔离高温热源,保护设备不受热损伤。

耐火浇注料被广泛应用于钢铁冶炼和水泥生产等领域。

耐火纤维也是一类重要的耐火材料。

耐火纤维由硅酸盐、氧化铝等纤维材料制成,具有良好的耐热性和绝缘性能。

它们可以制成纺织品、毡制品等形式,用于隔热、保温和防火。

在火灾事故中,耐火纤维可以起到隔热、延缓火势蔓延的作用,保护人员和财产的安全。

耐火涂料也是一种重要的耐火材料。

耐火涂料可以在普通建筑材料表面形成一层耐火保护层,提高其耐火性能。

它由耐火颗粒、高温胶粘剂等材料组成,具有优异的耐高温性能。

耐火涂料广泛应用于
建筑、交通等领域,用于提高建筑物和设备的火灾安全性。

耐火材料在保护人类生命和财产安全方面发挥着重要作用。

它们能够承受高温环境中的挑战,保护设备和结构不受热损伤。

随着科技的进步,耐火材料的性能不断提升,为人类创造更安全的工作和生活环境。

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

4 耐火材料4.1耐火材料的种类和性能1、耐火材料的定义和分类a、定义:凡具有抵抗高温以及在高温下所产生的物理化学作用的材料统称耐火材料。

b、三种分类方法:1)按耐火度分类:A、普通耐火材料耐火度为1580~1770℃。

B、高级耐火材料耐火度为1770~2000℃。

C、特级耐火材料耐火度为大于2000℃。

2)根据化学矿物组成分类:A、氧化硅质耐火材料。

B、硅酸铝质耐火材料。

C、氧化硅质耐火材料。

D、铬铁质耐火材料。

E、碳质耐火材料。

F、其它高耐火度制品。

3)根据耐火材料的化学性质分类:A、酸性耐火材料B、碱性耐火材料C、中性耐火材料2、耐火材料的主要性能耐火材料的基本特性可以通过它的物理性能和高温使用性能来表示。

A、耐火材料的物理性能:主要包括体积密度、真比重、气孔率、吸水率、透气性、耐压强度、热膨胀性、导电性及热容量等。

这些物理性能的好坏,直接影响着耐火材料的使用性能。

a、气孔率在耐火制品内,有许多大小不同,形状不一的气孔。

(1)和大气相通的气孔称为开口气孔;(2)贯穿耐火制品的气孔称为连通气孔;(3)不和大气相通的气孔称为闭口气孔;其中气孔率可分为:若耐火砖块的总体积(包括其中的全部气孔)为V、质量为M、开口气孔的体积为V1、闭口气孔的体积为V2,连通气即砖块中外通气孔(包括开口和连通的气孔)体积占整块试锥用的时,此时的温度(与标准锥比较)称为该材料的耐火度,三角锥体软倒情况如下图所示:应该注意的是:耐火度并不能代表耐火材料的实际使用温度。

因为在实际使用时,耐火材料承受一定的机械强度,故实际使用温度比测定的耐火度低。

B、荷重软化温度耐火材料在常温下的耐压强度很高,但在高温下发生软化,耐压强度也就显著降低一般用荷重软化温度来评定耐火材料的高温结构强度。

1、定义:荷重软化温度就是耐火材料受压发生一定变形量的温度。

2、测定方法:将待测耐火材料制成高为50mm,直径为36mm 圆柱体试样,在196k Pa的荷重压力下,按照一定的升温速度加热,测由表可以看出:氧化硅质耐火材料的荷重软化温度和耐火度接近,因此氧化硅质耐火材的高温结构强度好;而粘土质耐火材料的荷重软化温度远比其耐火度低,这是粘土质耐火材料的一个缺点。

氧化镁质耐火材料的耐火度虽然很高,但其高温结构强度同样很差,所以实际使用温度仍然低于其耐火度很多。

当然,在没有荷重的情况下,其使用温度可以大大提高。

C、热稳定性1、定义:耐火材料抵抗温度急剧变化而不破裂或剥落的能力称热稳定性或称耐急冷急热性。

2、测定方法:热稳定性的测定方法很多。

我国部颁的测定方法是将试样在850℃下加热40分钟后,再置于流动的冷水(10~20℃)中冷却,并反复进行几次,直到其脱落部分的重量达到最初总重量的20%时为止,此时其经受的耐急冷急热次数就作为该材料的温度极度抵抗性指标。

对于某些怕水的材料,可以用冷风冷却,但须注明是空气冷却次数。

耐火材料的抵抗温度急变性能,除和它本身的物理性质如膨胀型、导热性、孔隙度等有关外,还与制品的尺寸、形状有关,一般薄的、尺寸不大和形状简单的制品,比厚的、尺寸较大和形状复杂的制品有较好的耐急冷急热性。

D、高温体积稳定性定义:耐火材料在高温下长期使用时体积发生不可逆变化。

有些体积膨胀叫残存膨胀,有些体积收缩叫残存收缩.膨胀或收缩的值占原尺寸的百分比,就表示其体积的稳定性。

这一变化严重时往往会引起炉子的开裂和倒塌。

因此,使用耐火材料时,对这个性能必须十分注意。

E、抗渣性耐火材料在高温下抵抗炉渣侵蚀的能力称为抗渣性。

影响材料抗渣性的主要因素有:a、炉渣化学性质炉渣主要分酸性渣和碱性渣。

含酸性较多的耐火材料,对酸性炉渣的抵抗能力强,对碱性炉渣的抵抗能力差。

反之,碱性耐火材料如氧化镁质和白云石质耐火材料对碱性渣的抵抗能力强,对酸性渣的抵抗能力差。

b、工作温度温度在800~900℃时,炉渣对材料的侵蚀作用不大显著,但温度达到1200~1400℃以上时,材料的抗渣性就大大降低。

c 、耐火材料的致密程度提高耐火材料的致密度,降低它的气孔率是提高耐火材料抗渣性的主要措施,可以在制砖过程中选择合适的颗粒配比和较高的成型压力。

4.2 硅酸铝质耐火材料硅酸铝质耐火材料是由Al2O3和SiO2及少量杂质所组成,预先进行煅烧成熟料,以免砖坯在烧成时因体积收缩而产生裂纹。

但熟料没有可塑性和粘结性,制砖时必须加入一部分软质粘土做结合剂,这种未经煅烧的粘土叫生料。

熟料和生料按一定比例配合。

l、粘土砖的性质a、耐火度一般粘土砖的耐火度在1580~1730℃。

b、荷重软化温度因为粘土砖在较低的温度下出现液相而开始软比,如果受外力就会变形,所以粘土砖的荷重软化温度比耐火度低很多,只有1350℃左右。

c、抗渣性粘土砖是弱酸性的耐火材料,它能抵抗酸性渣的侵蚀,对碱性渣侵蚀作用的抵抗能力则稍差。

d、热稳定性粘土砖的热膨胀系数小,所以它的热稳定性好。

在850℃时的水冷次数一般为l0~15次。

e、体积稳定性粘土砖在高温下出现再结晶现象,使砖的体积缩小.同时产生液相。

由于液相表面张力的作用,使固体颗粒相互靠近,气孔率低,使砖的体积缩小,因此粘土砖在高温下有残存收缩的性质。

2、粘土砖用途粘土砖用途广泛。

凡无特殊要求的砖体均可用粘土砖筑、高炉、热风炉、化铁炉、平炉和电炉等温度较低部分使用粘土砖。

盛钢桶、浇铸系统用砖、加热炉、热处理炉、燃烧室、烟道、烟囱等均使用粘土砖。

粘土砖尤其适用于温度变化较大部位。

4.2.2高铝质耐火材料含Al2O3在46%以上,用刚玉、高铝钒土或硅线石系矿物作原料制成的耐火材料统称为高铝质耐火材料。

1、高铝砖的性质a、耐火度高铝砖的耐火度比粘土砖和半硅砖的耐火度都要高,达1750~1790℃,属于高级耐火材料。

b、荷重软化温度因为高铝制品中Al2O3高,杂质量少,形成易熔的玻璃体少,所以荷重软化温度比粘土砖高,但因莫来石结晶未形成网状组织,故荷重软化温度仍没有硅砖高。

c、抗渣性高铝砖中Al2O3较多,接近于中性耐火材料,能抵抗酸性渣和碱性渣的侵蚀,由于其中含有SiO2,所以抗碱性渣的能力比抗酸性渣的能力弱些。

2、高铝砖的用途主要用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反射炉、回转窑内衬。

此外,高铝砖还广泛地用做平炉蓄热式格子砖、浇注系统用的塞头、水口砖等。

但高铝砖价格要比粘土砖高,故用粘土砖能够满足要求的地方就不必使用高铝砖。

4.2.3 半硅质耐火材料SiO2含量大于65%,Al2O3含量为15~30%的耐火材料属于半酸性耐火材料或叫半硅砖,其耐火度不应低于1610℃。

半硅砖的各种性能介于粘土砖和硅砖之间,其特点是:(1) 耐火度为1650~1710℃。

(2) 热稳定性比粘土砖差,因石英膨胀系数大。

(3) 荷重软化开始温度为1350~1450℃,因含有较多的石英,故比一般的粘土砖稍高。

(4) 体积稳定性好,因为原料中粘土的收缩被SiO2的膨胀所抵消,若含SiO2多则会有残余膨胀产生。

(5) 抗酸性渣的侵蚀性好。

半硅砖所用原料广泛,价格低,加上具有上述特性,所以使用范围较广,可以代替二、三等粘土砖。

常用以砌筑化铁炉内衬,加热炉炉顶和烟囱等。

4. 3 氧化硅质耐火材料二氧化硅的熔点高达1710℃,所以它可以用来制造耐火材料。

硅砖就是一种含SiO2在93%以上的氧化硅质耐火材料。

由于SiO2在不同温度下有不同的晶型存在,伴随着晶型的变化,还有体积的变化,同时还产生应力,故硅砖的制造技术和使用性能与SiO2的晶型转变有着密切的关系。

4.3.1 二氧化硅的结晶转变二氧化硅在不同温度下的结晶状态(同素异晶体)有下列几种:(1)α一石英,β一石英;(2)α-鳞石英,β-鳞石英,γ-鳞石英;(3)α-白硅石,β-白硅石。

以上α是指较高温度下的结晶形态,β和γ是指较低温度下的结晶形态。

SiO 2的各种同素异晶体在不同温度下会发生转变,这种转变按其本质的不同可分为下列两类:1、迟钝型转变这是由一种结晶构造过渡到另一种新的结晶构造。

这种转变是从结晶的边缘开始的,极其缓慢地发展到结晶中心,所以需要很长的时间且在一定温度范围下才能完成。

迟钝型转变一般只向着一个方向进行。

SiO 2结晶的迟钝型转变有:(1)白硅石α石英α-−−−−→−-︒C 1450~1000 (2) 鳞石英α石英α-−−−−→−-︒C1460~1200 (3) 鳞石英α石硅石α-−−−−→−-︒C1450~1400 (4) 石硅石α鳞石英α>-−−−→−-︒C 1470 2、高低型转变这种转变不是由结晶表面逐渐向中心发展,而是整个结晶同时转变。

在转变时结晶内部结构变化较小,所以转变是可逆的。

属于这类转变的有:(1)石英α石英β-−−→←-︒C 573 (2)白硅石α白硅石β-−−−→←-︒C 270~180 (3)鳞石英β鳞石英γ-−−→←-︒C117 (4)鳞石英α鳞石英β-−−→←-︒C 163 硅砖在烧成过程中所进行的各种结晶转变可用图4-4表示。

由上图可以看出,当加热到573℃时,砖坯中的β一石英就迅速转变为α-石英,这时体积膨胀0.82%。

温度继续升高,当砖内缺乏低熔点的液相(熔剂)时,在1000~1450℃范围内α-石英会缓慢地转化为α-白硅石,但若在1400~1450℃停留很长时间,α-白硅石就会转变为α-鳞石英。

当砖内有低熔点液相出现时,α-石英能于1200~1460℃经过半稳定型的α-白硅石转变为α-鳞石英。

当温度大于1470℃时,α-鳞石英有转变为α-白硅石;当温度高于1710℃时,α-白硅石熔化为石英玻璃。

α-石英转变为α-白硅石时,体积膨胀为15.4%,转变为α-鳞石英时体积膨胀为16%,故硅砖烧成时有很大的体积膨胀。

在硅砖烧成温度下(1450℃)砖内的矿物结晶有:α-鳞石英,α-白硅石,未经转变的α-石英及少许石英玻璃。

将已经烧成的硅砖冷却下来,这时砖中的SiO2结晶不是沿着原来的途径变化,而是发生各晶体的高低型转变。

最后变为γ-鳞石英,β—白硅石,β-石英和石英玻璃。

在使用过程中,硅砖中的SiO2结晶首先按高低型转变,而在高温长期使用时,砖中的α-鳞石英将转化为α一白硅石。

从以上SiO2晶型转变来看,氧化硅质耐火材料最大的特点是在晶型变化的同时还伴随有体积的变化。

现以烧成后的硅砖在使用时的情况来看,β—白硅石转变为α一白硅石时体积膨胀2.8%,较之β-鳞石英时大得多,故产生较大的应力,有时会发生破裂。

若硅砖内还含有没有来得及转变的β一石英,则在高温下会继续进行迟钝型的转变,这时体积膨胀会更大。

由于上述原因,故一般希望烧成后硅砖中的鳞石英愈多愈好,白硅石次之,残存石英愈少愈好。

4.3.2 硅砖的性质及用途1、硅砖的性能(1)硅砖属于酸性耐火材料,故对酸性渣侵蚀的抵抗能力强,对碱性渣侵蚀的抵抗能力弱。

相关文档
最新文档