耐火材料的种类
耐火材料简介
耐火材料一、基本概念耐火材料是耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。
根据耐火度，有阻火级(1000～158 0℃)、普通级(1580～1770℃)、高级(1770～2000℃)、特级(2000℃以上)四个等级之分。
大部分耐火材料是以多种天然矿石粉料及粒料的混合物为原料生产的，某些耐火材料各种组分的结合要借助外加的结合剂(即大多数工业部门所称的黏结剂)。
结合剂的种类很多，高性能酚醛树脂就是一种性能优良、应用广泛的新型结合剂。
耐火材料是用作高温窑、炉等热工设备的结构材料，也可用作高温容器和部件的材料。
所以在冶金、硅酸盐、化工、石油、动力、机械制造等工业部门都离不开耐火材料，其中冶金工业消耗耐火材料的比例最高，约占总消耗量的60%～70%，每吨产品消耗耐火材料量约18～25kg。
钢铁工业是冶金工业的主要部门，所以也就自然是耐火材料应用的主要领域。
在钢铁工业的各个工序的设备中都离不开耐火材料，从炼铁的高炉、炼钢的转炉到转运钢水的钢包、中间包等整体设备的内衬砖到各局部结构，如钢包、中间包的出口滑板、各种水口等都离不开耐火材料。
耐火材料的分类方法有许多，按化学矿物组成和按外观的分类概况分别参见表9-1及表9-2。
这些分类应遵从ISO1109。
表9-1 耐火材料的化学矿物组成分类不定形耐火材料是由合理级配的粒状和粉状与结合剂共同混合组成的一类混合料，它无规定的外形和状态，通常根据使用需要而分别制成浆状、泥膏状或松散状，故称作散状耐火材料，其不经成型和烧成而直接使用，主要用于构筑成无接缝的整体构筑物、耐火砖成设备内衬的填缝及修补、高温炉出口堵塞用的泥料(炮泥)等。
不定形耐火材料多根据施工工艺类别而分类，由于施工工艺的差异，他们在组成、物料特性(状态、流动性、可塑性等)、应用领域等方面有所不同。
表9-4列出不定形耐火材料按施工工艺特点的分类及主要特征。
表9-4 不定形耐火材料的类别及主要特征。
耐火材料种类、性能及检测
耐火材料种类、性能及检测目前，工业上使用的耐火材料种类繁多，性能各异，涉及工业生产的各个领域。
生产水泥使用的耐火材料应满足水泥生产工艺的要求，本文针对水泥回转窑系统使用耐火材料的种类及性能，从耐火砖和耐火浇注料二个方面进行介绍。
第一节回转窑工艺特性对耐火材料的要求一、简介回转窑的工艺特性：1．窑温高，对耐火材料的损坏加剧，水泥熟料熔体中的C3A（铝酸三钙）、C4AF（铁铝酸四钙）等侵蚀程度加大，窑内过热导致热应力破坏加剧。
2．窑速快，单位产量加大，机械应力和疲劳破坏加大。
3．碱、氯、硫等组分侵蚀严重，硫酸盐和氯化物等挥发、凝聚、反复循环富集，加剧结构剥落损坏。
4．窑径大，窑皮的稳定性差。
5．窑系统结构复杂，机械电气设备故障增加，频繁开停窑导致热震破坏加剧。
二、预分解窑对耐火材料的要求1．常温力学强度和高温结构强度要高，窑内不管烧成状况的好坏，窑内温度在10000C以上，要求耐火砖荷重软化温度高。
2．热震稳定性要好，即抵抗窑温剧烈变化而不被破坏的能力好。
在停窑，开窑以及窑运转状态不稳定的情况下，窑内的温度变化较大，要求窑衬在温度剧烈变化的情况下，不能有龟裂或者剥落，要求在操作时尽量使窑温稳定。
3．抗化学侵蚀性要强，在窑内烧成时，所形成的灰分、熔渣、蒸气会对窑衬产生侵蚀。
4．耐磨及力学强度要高，窑内生料的滑动及气流中粉尘的磨擦，对窑衬造成磨损。
尤其是开窑的初期，窑内还没有窑皮保护时更是如此。
窑衬还要承受高温时的膨胀应力及窑筒体椭圆变形所造成的应力。
要求窑衬要有一定的力学强度。
5．窑衬具有良好的挂窑皮性能，窑皮挂在衬砖上，对衬砖有保护作用，如果衬砖具有良好的挂窑皮性能并且窑皮也能够维持较长时间，可以使窑衬不受侵蚀与磨损。
6．气孔率要低，如果气孔率高会造成腐蚀性的窑气渗透入衬砖中凝结，毁坏衬砖，特别是碱性气体。
7．热膨胀安定性能要好，窑筒体的热膨胀系数虽大于窑衬的热膨胀系数。
但是窑筒体温度一般都在280-450度左右，而窑衬砖的温度一般都在800度以上，在烧成带温度有1500度，窑衬的热膨胀比窑筒体要大，窑衬容易受压力造成剥落。
耐火陶瓷原料
耐火陶瓷原料耐火陶瓷是一种耐高温、抗化学腐蚀和具有良好机械强度的无机非金属材料。
它主要用于炉窑等高温应用领域。
耐火陶瓷的性能取决于陶瓷原料的种类和质量。
下面我们就来探讨一下关于耐火陶瓷原料的问题。
1. 砖土砖土是陶瓷材料的主要原料之一，也是常用的耐火陶瓷原料。
由于其便宜和易获取的优点，砖土在工业领域得到了广泛的应用。
其中，石墨烘烤砖、轻质耐火砖、高铝砖等都是采用砖土作为原料制成的。
2. 高铝土高铝土是一种含铝量较高的陶瓷原料，耐热、抗腐蚀性能强，因此在制作高温陶瓷产品中十分重要。
高铝土矿物质中铝土石和长石的含量占到了90%以上，其余则为氧化物。
在制作高铝陶瓷时，高铝土可以和其他陶瓷原料配合使用，以提高强度和抗热性能。
3. 硅碳质耐火材料硅碳质耐火材料是指以硅砂或石英等硅系原料和石墨或焦炭为主要原料制成的陶瓷材料。
该原料具有高强度、高耐热、耐侵蚀等特性，是定制高温陶瓷产品的理想原材料之一。
此外，硅碳质耐火材料还可用于一些特殊的耐火材料制作中，例如电子元件、高压电线绝缘材料等。
4. MgO氧化镁（MgO）是一种常见的陶瓷材料原料，也是制作耐火陶瓷的重要材料之一。
由于其优异的耐酸和高温稳定性能，MgO常常被用于制作炉膛内衬和不锈钢熔炼。
MgO是一种耐火原料，它能够经历极高的温度，同时不破裂或磨损。
综上所述，陶瓷原料是制作耐火陶瓷的重要基础，选择合适的陶瓷原料有助于生产出优质的耐火陶瓷产品。
在使用耐火陶瓷产品时，也需要对其进行正确的维护和保养，以延长其使用寿命。
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。
隔热耐火材料性能及分类
隔热耐火制品和致密耐火制品有所不同,主要方法有燃尽加入物法、泡沫法入物法.该法是将锯木屑等可燃或可升华添加物放入泥料中.均匀混合,然后用挤坯法、半干法或泥浆浇注法成型,干燥后烧成.可燃或可升华添加物在烧成过程中烧掉,留下空孔,成为隔热耐火制品.
(2)泡沫法.该法是将泡沫剂放入打泡机中加水搅拌而制得细小均匀的泡沫,再将泡沫加入泥浆中共同搅拌成泡沫泥浆,注入模型,连同模型一同干燥,脱模,在1320°C～1380°C(对高铝隔热耐火砖而言)下烧成,经过加工整形即成制品.
(3)化学法.它是在制砖工艺中利用化学反应产生气体而获得一种多孔砖坯的方法.通常利用的化学反应如碳酸盐和酸、金属粉末加酸、苛性碱和铝粉等.可以利用的化学反应必须是比较缓慢而能控制,否则在倾注入模时受机械扰动气泡即行消失.如反应太快,可加入抑制剂如过氧化氢与二氧化锰.在细粉原料泥浆中混入发生气泡的反应物获得稳定的泡沫泥浆,注入模型,干燥后烧成.此法制造纯氧化物隔热耐火制品,其气孔率可达到55%～75%.
(4)多孔材料法.该法是利用膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和硅藻土等天然轻质原料,通过人工制造的各种空心球为原料,加一定的结合剂,通过混合、成型、干燥、和烧成等工序而制成隔热耐火制品.
(2)按体积密度分为一般轻质耐火材料(体积密度为0.4～1.0g/cm3)和超低轻质耐火材料(体积密度低于0.4g/cm3).
(3)按原料分为粘土质、高铝质、硅质和镁质等隔热耐火材料.
(4)按生产方法分为燃尽加入法、泡沫法、化学法和多孔材料法等隔热耐火材料.
(5)按制品形状分为定形隔热耐火制品和不定形隔热耐火制品.
隔热耐火制品
隔热耐火制品是指气孔率不低于45%的耐火制品.隔热耐火制品的种类很多.其分类方法主要有以下几种:
工业常用耐火材料砖分类成分及用途
刚玉莫来石项目名称单位莫来石砖再烧结电熔莫来石砖莫来石-刚玉砖 刚玉-莫来石砖Al 2O 3 % ≥70 ≥75 ≥80 ≥90 SiO 2 % ≤25 ≤23 ≤18 ≤8 Fe 2O 3 % ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.3 显气孔率 % ≤17 ≤14 ≤19 ≤18 体积密度 g/cm 3 ≥2.55 ≥2.65 ≥2.70 ≥2.90 常温耐压强度 MPa ≥90 ≥100 ≥80 ≥100 荷软开始点 （0.2MPa,0.6%）℃≥1630 ≥1700≥1650≥1700 用途 --玻璃熔窑上部结构砖、料道砖、盖板、冶金极其它工业中温窑炉内衬，炭黑反应炉急冷段、停留段内衬。
玻璃熔窑上部碹顶、碹脚砖、其它工业热工设备内衬。
玻璃熔窑上部结构砖、盖板，成型部件，中温炭黑反应炉和其它热工装置衬里。
高温用莫来石-刚玉匣钵。
玻璃熔窑上部结构砖、料道砖、盖板、成型部件，中温炭黑反应炉内衬和其它热工装置衬里。
高温用刚玉-莫来石匣钵。
耐火材料种类和特性耐火材料生产工艺流程1.黏土砖组成：化学组成：变化很大，主要成分Al2O3和SiO2，大致范围如下：Al2O3：30~46%，SiO2：50%~70%、Fe2O3：1.0~3.0%、TiO2：1.0~2.5%、(R2O+RO)：1.0~4.0% 原料与工艺：以黏土熟料为骨料，以软质黏土作结合剂，半干法或可塑法成型，1300~1400℃烧成性质：耐酸性渣侵蚀，对碱性渣的抵抗力稍差；热膨胀系数不大，抗热震性较好；荷重软化温度远小于耐火度，这是一大缺点，软化开始与终了温度的间隔很大，不会很快坍陷2.硅砖组成：化学成分：SiO2：94%~98%、Al2O3：0.2~2%、CaO：1.5~3.5%、Fe2O3：0.3~3%、R2O：0~0.5%原料与工艺：石英石、废砖、石灰、矿化剂和有机结合剂。
SiO2含量不低于96%的石英石少量矿化剂（如铁鳞、石灰乳）和结合剂（如糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液）混练→成型→干燥→烧成等工序玻璃窑用硅砖高温体积稳定，不会因温度波动而引起炉体变化。
不定形耐火材料
不定形耐火材料不定形耐火材料是一种具有耐高温性能的重要材料，广泛应用于各个行业中，尤其是在冶金、建筑、化工等领域中扮演着重要角色。
在之前的文章中，我们已经介绍了不定形耐火材料的定义、性能特点以及应用领域，今天我们将继续探讨不定形耐火材料的种类和制备方法。
不定形耐火材料的种类较多，常见的有石墨、氧化铝、蛭石、硅酸盐等。
这些材料都具有良好的耐高温性能，可以在高温环境下保持稳定的物理和化学性质。
其中，石墨是由石墨矿石经过研磨、筛分、混合等工艺制成的，具有高度的导热性和耐高温性能。
氧化铝在高温下具有较高的热导率和耐腐蚀性能，常用于制备耐火砖、耐火浇注料等。
蛭石是一种天然的稀土矿石，具有优良的隔热性能和化学稳定性，广泛应用于冶金和化工行业。
硅酸盐是一种常见的不定形耐火材料，含有硅酸铝等成分，具有良好的耐高温性能和耐腐蚀性能。
不定形耐火材料的制备方法主要有干法制备和湿法制备两种。
干法制备是将原料通过破碎，混合，过筛等步骤得到粉状原料，然后再通过压制、烘烤等工艺制成成型件。
湿法制备是将原料与水或其他溶剂混合成浆料，然后通过注浆、浇注等工艺制备成型件。
这两种制备方法各有优缺点，根据具体情况可以选择合适的方法。
不定形耐火材料的制备过程中需要注意一些关键技术。
首先是原料的选择和配比，不同的材料配比不同，合理的配比可以提高材料的性能和稳定性。
其次是研磨和混合工艺，研磨过程中要控制研磨时间和研磨介质，使得粉状原料具有一定的粒度和分布。
混合过程中要保证原料的均匀性和稳定性，避免出现混料不均匀的情况。
最后是成型和烘烤工艺，成型过程中要控制压制力和速度，使得成型件具有一定的强度和密度。
烘烤过程中要控制升温和降温速度，避免因温度过高或过快引起结构破裂等问题。
总之，不定形耐火材料是一种具有耐高温性能的重要材料，在各个行业起着重要的作用。
不同的不定形耐火材料有不同的性能特点和应用领域，对于不同的应用需求，可以选择适合的材料。
制备不定形耐火材料需要注意原料的选择与配比、研磨与混合工艺、成型与烘烤工艺等关键技术，合理的制备工艺可以提高材料的质量和性能。
耐火泥、耐火水泥、耐火浇注料有什么不同？【建设施工经典推荐】
耐火泥、耐火水泥、耐火浇注料有什么不同？耐火泥、耐火水泥、耐火浇注料都属于不定形耐火材料，而且在耐火行业都比较常用到。
耐火泥是砌筑耐火砖用的，耐火泥，也称为耐火胶泥或接缝料。
用作耐火制品砌体的砌缝材料。
耐火水泥是制作耐火混凝土的材料，耐火浇注料是采用耐火骨料、粉料以及粘结剂制成，因采用浇筑施工又被称为浇筑料。
一、耐火泥耐火泥按材料可分为黏土质、高铝质、硅质和镁质耐火泥等。
由耐火粉料、结合剂和外加剂组成。
几乎一切的耐火材料都可以制成用来制作耐火泥所用的粉料。
以耐火熟料粉加适量可塑黏土作结合剂和可塑剂而制成的称一般耐火泥，其常温强度较低，高温下构成陶瓷结合才具有较高强度。
以水硬性、气硬性或热硬性结合材料作为结合剂的称化学结合耐火泥，在低于构成陶瓷结合温度之前即发作必定的化学反应而硬化。
耐火泥的粒度根据运用要求而异，其极限粒度一般小于1mm，有的小于0.5mm或更细。
选用耐火泥浆的材料，应考虑与砌体的耐火制品的材料一起。
耐火泥除作砌缝材料外，也可以选用涂改法或喷发法用作衬体的维护涂层。
二、耐火水泥耐火水泥也叫铝酸盐水泥。
铝酸盐水泥是以铝矾土和石灰石为原料，经煅烧制得的以铝酸钙为主要成分、氧化铝含量约50%的熟料，再磨制成的水硬性胶凝材料。
铝酸盐水泥常为黄或褐色，也有呈灰色的。
铝酸盐水泥的主要矿物成为铝酸一钙（CaO·Al2O3，简写CA）及其他的铝酸盐，以及少量的硅酸二钙（2CaO·SiO2）等。
用于胶结各种耐火集料（如刚玉、煅烧高铝矾土等），制成耐火浇注料或耐火混凝土，用于工业窑炉作内衬。
三、耐火浇注料耐火浇注料是现在出产与运用广泛的一种不定形耐火材料。
首要用于构筑各种加热炉内衬等整体构筑物。
某些优质品种也可用于冶炼炉。
如铝酸盐水泥耐火浇注料可广泛用于各种加热炉和其他无渣、无酸碱腐蚀的热工设备中。
在受铁水、钢水和熔渣腐蚀而工作温度又较高的部位，如出钢槽、盛钢桶和高炉炉身、出铁沟等，可运用由低钙和纯洁的高铝水泥结合的由含氧化铝较高而烧结出色的优质粒状和粉状料制成的耐火浇注料。
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耐火材料的种类
轻质耐火材料
轻质耐火材料是指气孔率高、体积密度小、热导率低的耐火材料。
在工业窑炉和其他热工设备上用作隔热材料。
与一般耐火砖比较，抗渣蚀性、力学强度、耐磨损性较差，高温下体积收缩较大等。
有多种分类方法：
①按体积密度分类。
体积密度在0.3~1.3克/厘米3的为轻质砖;低于0.3克/厘米3的为超轻质砖。
②按使用温度分类。
使用温度600~900℃为低温隔热材料;900~1200℃为中温隔热材料;超过1200℃的为高温隔热材料。
③按制品形状分类。
一种是定形的轻质耐火砖，包括粘土质、高铝质、硅质以及某些纯氧化物轻质砖等;另一种是不定形轻质耐火材料，如轻质耐火混凝土等。
轻质耐火材料在现代陶瓷窑炉中应用最为广泛，主要因为其质轻、施工方便等特点，操作起来比较容易。
建筑卫生陶瓷隧道窑、辊道窑、和其它陶瓷行业常用的推板窑等一些长形窑炉，由于有预热带、烧成带、保温带、冷却带等，根据不同段的不同温度合理使用轻质耐火材料对窑炉的节能尤其重要。
轻质耐火材料近几年发展迅速，尤其以轻质莫来石砖、高铝莫来石砖、莫来石纤维和高铝莫来石纤维等发展较快，为建筑卫生陶瓷的窑炉节能提供了必要的材料保障。
轻质耐火材料最早以轻质粘土砖为主，由于耐温性能有限，只能用到温度比较低的窑炉内使用，上世纪九十年代后期莫来石、氧化铝熔融喷吹技术逐渐成熟从而开发了空心球砖，近几年来耐火材料发泡工艺的成熟又开发了发泡型轻质耐火材料，使耐火材料的热导率大大降低，形成了隔热性轻质耐火材料。
本世纪初，耐火纤维技术发展较快，耐火纤维的压成板、毡等定型材料工艺逐步完善且耐火纤维的温度不断提高，形成了目前的耐火纤维隔热材料系列产品。
2.2、重质耐火材料
重质耐火保温砖基本有以下几个品种：
1.酸性砖：硅砖(SiO2)，耐火粘土砖(SiO2+Al2O3)
2.中性砖：高铝砖，铬砖(Cr2O3+Al2O3，MgO，FeO)
3.碱性砖：镁砖，铬镁砖，白云石砖
4.特种砖：尖晶石砖，锆英石砖，氧化锆砖，碳砖，碳化硅砖，其他砖。
陶瓷窑炉最早用耐火材料以重质砖为主，随着轻质隔热耐火材料的不断完善，重质砖基本上在建筑卫生陶瓷的隧道窑、轨道窑等除非有特殊需求外不再使用。
而在耐腐蚀的窑炉如熔块窑、做色料的梭式窑、回转窑等领域仍然使用重质耐火材料。
目的是为了不至于掉渣、抗腐蚀强度好。
特别是熔块窑，物料直接和耐火材料接触，更应该谨慎选择重质耐火材料，尤其是材质、密度和导热系数等。
这类窑炉的特点恰恰和隧道窑、轨道窑相反，一般重质耐火材料在内层而重质耐火材料和保温材料在中外层。
重质耐火材料的发展是随着我国的冶金工业发展而发展的，第一次大力发展起始于上世纪五十年代，得益于前苏联对我国钢铁工业的扶持。
第二次大力发展在上世纪九十年代，随着改革开放和市场经济的繁荣，我国的钢铁企业迅速发展和其他冶金的进步重质耐火材料也得到了高速发展。
陶瓷窑炉用重质耐火材料与玻璃工业类似，主要以酸性砖、中性砖和部分特种砖为主，选砖的依据主要根据窑炉的烧成温度、气氛和熔融材料的腐蚀性、酸碱性等决定。
科泰提供。