【文章內容簡介】 。此外，還有用于特殊場合的耐火材料。 現(xiàn)在對于耐火材料的定義，已經(jīng)不僅僅取決于耐火度是否在 1580℃以上了。目 前耐火材料泛指應用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生產(chǎn)設備內襯的無機非金屬材料 。 (1)酸性耐火材料 用量較大的有硅磚和粘土磚。硅磚是含 93%以上 SiO2 的硅質制品，使用的原料有 硅石 、廢硅磚等。硅磚抗酸性爐渣侵蝕能力強，但易受堿性渣的侵蝕，它的荷重軟化溫度很高，接近其耐火度，重復煅燒后體積不收縮 ,甚至略有膨脹 ,但是抗熱震性差。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 中含 30%～ 46%氧化鋁，它以耐火粘土為主要原料，耐火度 1580～ 1770℃ ，抗熱震性好，屬于弱酸性耐火材料，對酸性爐渣有抗蝕性，用途廣泛，是目前生產(chǎn)量最大的一類耐火材料。 (2)中性耐火材料 高鋁質制品中的主晶相是莫來石和剛玉，剛玉的含量隨著氧化鋁含量的增加而增高，含氧化鋁 95%以上的剛玉制品是一種用途較廣的優(yōu)質耐火材料。鉻磚主要以 鉻礦 為原料制成的，主晶相是 鉻鐵礦 。它對鋼渣的耐蝕性好，但抗熱震性差，高溫荷重變形溫度較低。用鉻礦和鎂砂按不同比例制成的 鉻鎂磚 抗熱震性好，主要用作堿性平爐頂磚。 碳質制品是另一類中性耐火材料，根據(jù)含碳原料的成分和制品的礦物組成，分為碳磚、 石墨 制品和碳化硅質制品三類。碳磚是用高品位的石油焦為原料，加焦油、 瀝青 作粘合劑，在 1300℃ 隔絕空氣條件下燒成。石墨制品 (除天然石墨外 )用碳質材料在電爐中經(jīng) 2500～ 2800℃ 石墨化處理制得。碳化硅制品則以碳化硅為原料，加粘土、氧化硅等粘結劑在 1350～ 1400℃ 燒成。也可以將碳化硅加硅粉 在電爐中氮氣氛下制成氮化硅－碳化硅制品。 碳質制品的熱膨脹系數(shù)很低，導熱性高，耐熱震性能好，高溫強度高。在高溫下長期使用也不軟化，不受任何酸堿的侵蝕，有良好的抗鹽性能，也不受金屬和熔渣的潤濕，質輕，是優(yōu)質的 耐高溫材料 。缺點是在高溫下易氧化，不宜在氧化氣氛中使用。碳質制品廣泛用于高溫爐爐襯（爐底、爐缸、爐身下部等）、熔煉有色金屬爐的襯里。濟南大學畢業(yè) 實習報告 7 石墨制品可以做反應槽和石油化工的高壓釜 內襯。碳化硅與石墨制品還可以制成熔煉銅同金和輕 合金 用的坩堝。 (3)堿性耐火材料 以鎂質制品為代表。它含氧化鎂 80%～ 85%以上， 以方鎂石為主晶相。生產(chǎn)鎂磚的主要原料有菱鎂礦、海水鎂砂由海水中提取的氫氧化鎂經(jīng)高溫煅燒而成）等。對堿性渣和鐵渣有很好的抵抗性。純氧化鎂的熔點高達 2800℃ ,因此 ,鎂磚的耐火度較粘土磚和硅磚都高。 20 世紀 50 年代中期以來，由于采用了吹氧轉爐煉鋼和 采用堿性平爐爐頂，堿性耐火材料的產(chǎn)量逐漸增加，粘土磚和硅磚的生產(chǎn)則在減少。堿性耐火材料主要用于平爐、吹氧轉爐、電爐、有色金屬冶煉以及一些高溫熱工設備。 (4)氧化物材料 如氧化鋁、氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣、氧化鋯、氧化鈾、氧化鎂、氧化鈰和氧化釷等熔點在 2050～ 3050℃ 。 (5)難熔化合物材料 如碳化物（碳化硅、碳化鈦、碳化鉭等）、氮化物（氮化硼、氮化硅等）、硼化物（硼化鋯、硼化鈦、硼化鉿等）、硅化物 (二硅化鉬等 )和硫化物 (硫化釷、硫化鈰等 )。它們的熔點為 2021～ 3887℃ ，其中最難熔的是碳化物。 (6)高溫復合材料 如金屬陶瓷、高溫無機涂層和纖維增強陶瓷等。 耐火材料 產(chǎn)品 硅質耐火材料 硅質耐火材料主要由鱗石英、方石英以及少量殘余石英和玻璃相組成的酸性耐火材料。二氧化硅含量 94％以上。真密度 。具有抗酸性渣侵蝕性能。較高的高溫強度。荷重軟化開始溫度 1620～ 1670℃。在高溫下長期使用不變形。熱震穩(wěn)定性低以，天然硅石為原料，外加適量礦化劑，以促進坯體中的石英轉化為磷石英。在還原氣氛下經(jīng) 1350～ 14 硅磚 30℃緩慢燒成。加熱到 1450℃時約有 ~%的總體積膨脹 ，這種殘余膨脹會使切縫密合，保證砌筑體有良好的氣密性和結構強度。硅磚屬酸性耐火材料，具有良好的抗酸性渣侵蝕的能力，荷重軟化溫度高達 1640～1670℃，在高溫下長期使用體積比較穩(wěn)定。硅磚的礦相組成主要為鱗石英和方石英，還有少量石英和玻璃質。鱗石英、方石英和殘存石英在低溫下因晶型變化，體積有較大變化，因此硅磚在低溫下的熱穩(wěn)定性很差。 濟南大學畢業(yè) 實習報告 8 使用過程中 ,在 800℃以下要緩慢加熱和冷卻，以免產(chǎn)生裂紋。所以不宜在 800℃以下有溫度急變的窯爐上使用。真比重小，反映磚中鱗石英和方石英數(shù)量多，殘余石英量小，因而殘余 線膨脹小，使用中強度下降也少。 硅磚二氧化硅有七個結晶型變體和一個非晶型變體。這些變體可分兩大類：第一類變體是石英、鱗石英和方石英，它們的晶型結構極不相同，彼此間轉化很慢；第二類變體是上述變體的亞種 ── α、 β和 γ 型，它們的結構相似，相互間轉化較快。在理論上，它們之間的相互轉變關系如圖 1 所示。制造硅磚的原料為硅石。硅石原料的 SiO2 含量越高，耐火度也越高。最有害的雜質是 Al2O K2O、 Na2O 等，它們嚴重地降低耐火制品的耐火度。硅磚以SiO2 含量不小于 96％的硅石為原料，加入礦化劑 (如鐵鱗、石灰乳 )和結合劑 （如糖蜜、亞硫酸紙漿廢液），經(jīng)混練、成型、干燥、燒成等工序制得。主要用于煉焦爐的炭化室和燃燒室的隔墻、煉鋼平爐的蓄熱室和沉渣室、均熱爐、玻璃熔窯、耐火硅磚材料和陶瓷的燒成窯等窯爐的拱頂和其他承重部位。也用于熱風爐的高溫承重部位和酸性平爐爐頂。 不定型耐火材料 不定型耐火材料是由骨料和粉料、結合劑或另摻外加劑一一定比例組合成的混合料，能直接實用或加適當?shù)囊后w調配后使用。即該料是一種不經(jīng)過煅燒的新型耐火材料，其耐火度不低于 1580176。 C 不定型耐火材料品種繁多，由生產(chǎn)方法和使用方法可分為混凝土、澆注料、可 塑料、搗打料、噴補料、投射料、涂抹料、干式搗打料、火泥料，各種補爐料 (瀝清結合大面補爐料、馬丁砂等 )也屬于不定型之列。盡管不定型產(chǎn)品名稱繁多，其典型生產(chǎn)方法可歸為以下三種主要形式： 1．混凝土。將澆注料注入模型中，振動成型，脫模后熱處理 2．澆注料?，F(xiàn)場加工，用振動棒密實，養(yǎng)護后須熱處理澆注料的整體性好于混凝土 3．可塑料。先將 “ 澆注料 ” 做成具有可塑性的泥條，配料中有緩凝劑，由塑料袋封裝，在現(xiàn)場進行施工和熱處理。 高鋁磚 高鋁磚如果 Al2O3含量高于 90％ ,稱為剛玉磚。由于資源不同 ,各國標準也不完全一致 。例如歐洲各國對高鋁質耐火材料規(guī)定 Al2O3 含量下限為 42％。在中國 ,按高鋁濟南大學畢業(yè) 實習報告 9 磚中 Al2O3 含量通常分成三等 :Ⅰ等 ─ Al2O3 含量＞ 75％；Ⅱ等 ─ Al2O3 含量為 60～75％ 。Ⅲ等 ─ Al2O3 含量為 48～ 60％。氧化鋁含量