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耐火材料(詞條“耐火材料”由行業大百科提供)是耐火度不低于1580℃,有較好的抗熱沖擊和化學侵蝕的能力、導熱系數(詞條“導熱系數”由行業大百科提供)低和膨脹系數低的非金屬材料。耐火度是指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下,抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。耐火材料廣泛用于冶金、化工、石油、機械制造、硅酸鹽(詞條“硅酸鹽”由行業大百科提供)、動力等工業領域,在冶金工業中用量最大,占總產量的50%~60%。
種類:
耐火材料種類繁多,通常按耐火度高低分為普通耐火材料(1580~1770℃)、高級耐火材料(1770~2000℃)和特級耐火材料(2000℃以上);按化學特性分為酸性耐火材料、中性耐火材料和堿性耐火材料。此外,還有用于特殊場合的耐火材料。
成分:
酸性耐火材料以氧化硅為主要成分,常用的有硅磚和粘土磚。硅磚是含氧化硅94%以上的硅質制品,使用的原料有硅石、廢硅磚等,其抗酸性爐渣侵蝕能力強,荷重軟化溫度(詞條“軟化溫度”由行業大百科提供)高,重復煅燒后體積不收縮,甚至略有膨脹;但其易受堿性渣的侵蝕,抗熱震性差。硅磚主要用于焦爐、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設備。粘土磚以耐火粘土為主要原料,含有30%~46%的氧化鋁,屬弱酸性耐火材料,抗熱振性好,對酸性爐渣有抗蝕性,應用廣泛。
中性耐火材料以氧化鋁、氧化鉻或碳為主要成分。含氧化鋁95%以上的剛玉制品是一種用途較廣的優質耐火材料。以氧化鉻為主要成分的鉻磚對鋼渣的耐蝕性好,但抗熱震性較差,高溫荷重變形溫度較低。碳質耐火材料有碳磚、石墨制品和碳化硅質制品,其熱膨脹系數很低,導熱性高,耐熱震性能好,高溫強度高,抗酸堿和鹽的侵蝕,尤其是弱酸堿具有較好的抵抗能力,不受金屬(詞條“金屬”由行業大百科提供)和熔渣的潤濕,質輕。廣泛用作高溫爐襯材料,也用作石油、化工的高壓釜內襯。
堿性耐火材料以氧化鎂、氧化鈣為主要成分,常用的是鎂磚。含氧化鎂80%~85%以上的鎂磚,對堿性渣和鐵渣有很好的抵抗性,耐火度比粘土磚和硅磚高。主要用于平爐、吹氧轉爐、電爐、有色金屬冶煉設備以及一些高溫設備上。
在特殊場合應用的耐火材料有高溫氧化物材料,如氧化鋁、氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣、氧化鋯等,難熔化合物材料,如碳化(詞條“碳化”由行業大百科提供)物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等;高溫復合材料,主要有金屬陶瓷、高溫無機涂層和纖維增強陶瓷等。
常見耐火材料:
經常使用的耐火材料有AZS磚、剛玉磚、直接結合鎂鉻磚、碳化硅磚、氮化硅結合碳化硅磚,氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料;氧化鈣、氧化鉻、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈹等耐火材料。
經常使用的隔熱耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、絕熱(詞條“絕熱”由行業大百科提供)板等。
經常使用的不定形耐火材料有補爐料、耐火搗打料、耐火澆注料(詞條“澆注料”由行業大百科提供)、耐火可塑料、耐火泥、耐火噴補料、耐火投射料、耐火涂料、輕質耐火澆注料、炮泥等。
“耐火材料產業必須向技術創新型產業轉變,才能滿足下游行業日益嚴苛的要求,在新常態經濟中生存下去。”
耐火材料的發展變化有三個主要的推動力:保持和改進玻璃的質量;對玻璃窯爐經濟上的要求以使窯爐的運行周期更長以及采用純氧燃燒系統以后帶來的沖擊和影響。
玻璃熔窯用各種高技術復合密封耐火材料系列,現已在玻璃工業窯爐中得到了普遍推廣應用,大碹及池底、池壁的密封均需采用多層密封結構,使玻璃熔窯實現“絕對密封”。