高温耐火材料用途？18
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发布时间：2023-09-17 10:08
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时间：2024-08-13 08:56
。耐火度指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。耐火材料与高温技术相伴出现，大致起源于青铜器时代中期。中国东汉时期已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了应用。
耐火材料种类繁多，通常按耐火度高低分为普通耐火材料（1580～1770℃）、高级耐火材料（1770～2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）；按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。此外，还有用于特殊场合的耐火材料。
酸性耐火材料以氧化硅为主要成分，常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅93％以上的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等，其抗酸性炉渣侵蚀能力强，荷重软化温度高，重复煅烧后体积不收缩，甚至略有膨胀；但其易受碱性渣的侵蚀，抗热振性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料，含有30％～46％的氧化铝，属弱酸性耐火材料，抗热振性好，对酸性炉渣有抗蚀性，应用广泛。
中性耐火材料以氧化铝、氧化铬或碳为主要成分。含氧化铝95％以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐蚀性好，但抗热振性较差，高温荷重变形温度较低。碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅质制品，其热膨胀系数很低，导热性高，耐热振性能好，高温强度高，抗酸碱和盐的侵蚀，不受金属和熔渣的润湿，质轻。广泛用作高温炉衬材料，也用作石油、化工的高压釜内衬。
碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分，常用的是镁砖。含氧化镁80％～85％以上的镁砖，对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温设备上。
在特殊场合应用的耐火材料有高温氧化物材料，如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆等，难熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等；高温复合材料，主要有金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。
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时间：2024-08-13 08:56
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时间：2024-08-13 08:57
现在对于耐火材料的定义，已经不仅仅取决于耐火度是否在1580℃以上了。目前耐火材料泛指应用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生产设备内衬的无机非金属材料。
酸性耐火材料以氧化硅(SiO2)为主要成分，常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93％以上SiO2的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等。硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强，但易受碱性渣的侵蚀，它的荷重软化温度很高，接近其耐火度，重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,但是抗热震稳定性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备，硅砖按照SiO2含量及理化指标的不同可分为几个等级，主要分玻璃窑用硅砖和焦炉用硅砖两大类。粘土砖以耐火粘土或焦宝石熟料为主要原料，含有30％～46％的氧化铝，耐火度1580～1770℃，属弱酸性耐火材料，抗热振性好，对酸性炉渣有抗蚀性，应用广泛，粘土砖中以耐火粘土为主要原料制作的叫做普通粘土砖，以焦宝石熟料为主要原料制成，显气孔率在17%以下的粘土砖称为低气孔粘土砖。两种粘土砖又根据其中的理化指标不同分为若干等级，普通粘土砖与低气孔粘土砖的之间价格差异较大。
中性耐火材料以氧化铝、氧化铬、碳化硅或碳为主要成分。中性耐火材料中主要产品有：刚玉砖、高铝砖、硅莫砖、莫来石砖、铝铬砖、铝碳砖、石墨或碳砖等。高铝质制品中的主晶相是莫来石和刚玉，刚玉的含量随着氧化铝含量的增加而增高，含氧化铝95％以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料含氧化铝95％以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐侵蚀性好，但抗热震性较差，荷重软化度较低。高铝砖的各项指标均比较优良，具有较好的性价比，所以应用广泛，但由于高铝砖的抗碱侵蚀能力较差，所以不能应用于使用条件复杂的关键部位，硅莫砖是采用铝矾土和碳化硅两种材料为主要原料制成的，主要用于水泥回转窑的过渡带。
碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅质制品。 碳质制品是另一类中性耐火材料，根据含碳原料的成分和制品的矿物组成，分为碳砖、石墨制品和碳化硅质制品三类。碳砖是用高品位的石油焦为原料，加焦油、沥青作粘合剂，在1300℃隔绝空气条件下烧成。石墨制品(除天然石墨外)用碳质材料在电炉中经2500～2800℃石墨化处理制得。碳化硅制品则以碳化硅为原料，加粘土、氧化硅等粘结剂在1350～1400℃烧成。也可以将碳化硅加硅粉在电炉中氮气氛下制成氮化硅－碳化硅制品。 碳质制品的热膨胀系数很低，导热性高，耐热震性能好，高温强度高。在高温下长期使用也不软化，不受任何酸碱的侵蚀，有良好的抗盐性能，也不受金属和熔渣的润湿，质轻，是优质的耐高温材料。缺点是在高温下易氧化，不宜在氧化气氛中使用。碳质制品广泛用于高温炉炉衬（炉底、炉缸、炉身下部等）、熔炼有色金属炉的衬里。石墨制品可以做反应槽和石油化工的高压釜内衬。碳化硅与石墨制品还可以制成熔炼铜合金和轻合金用的坩埚。碳砖和石墨制品的主要成分为碳（C），其热膨胀系数很低，导热性高，耐热震性能好，高温强度高，抗酸碱和盐的侵蚀，尤其是弱酸碱具有较好的抵抗能力，不受金属和熔渣的润湿，质轻，一般用于钢铁冶炼行业，也用作石油、化工行业的高压釜内衬。碳化硅是一种优良的耐火材料，抗侵蚀性能较好，但在高温（高于1400度）时易于氧化，不适用于在氧化气氛下使用。
碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分，主要产品有镁砖、镁铬砖、镁锆砖、镁铝砖、镁铝尖晶石砖、镁钙砖、白云石砖以及最新研制的镁铁尖晶石砖等等。含氧化镁（MgO）80％以上的耐火砖叫镁砖，根据指标可分为许多等级牌号，镁砖对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备和玻璃行业以及一些高温设备上。镁铬砖对碱性渣的抵抗性更强，并且抗热震稳定性也要比镁砖要高得多，所以应用更加广泛，镁铬砖在钢铁冶炼和有色金属冶炼行业已经几乎替代镁砖，由于其中含有的氧化铬（Cr2O3）可以不断扩散，使镁铬砖可以易于粘挂窑皮，所以在最近30年中，一直是水泥窑烧成带用耐火材料的首选，镁铬砖中的Cr2O3遇水后将发生反应，三价铬变成可以致癌的六价铬，会对水造成污染，正面临逐渐退出水泥行业市场的趋势。镁铝砖采用镁砂和氧化铝为原料，较镁砖相比，其热震稳定性和高温蠕变性能较好，使用部位和镁砖几乎一样。白云石砖和镁钙砖性能几乎一致，白云石砖以白云石为原料，镁钙砖以合成镁钙砂为原料制成，氧化钙含量一般在15-30%，其余成分主要为氧化镁，具有净化钢水的作用，一般仅用于特种钢的冶炼，镁钙砖的生产工艺较为复杂，遇水和蒸汽易于水化分解，不易保存运输，使用过程中必须做好防范工作。镁铁尖晶石砖是一种新产品，主要用于水泥回转窑烧成带和过渡带，将是水泥行业替代镁铬砖的主要产品。
在特殊场合应用的耐火材料还有高温氧化物材料，如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆等，难熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等熔点在2050～3050℃以上的特种耐火材料； 难熔化合物材料如碳化物（碳化硅、碳化钛、碳化钽等）、氮化物（氮化硼、氮化硅等）、硼化物（硼化锆、硼化钛、硼化铪等）、硅化物(二硅化钼等)和硫化物(硫化钍、硫化铈等)。它们的熔点为2000～3887℃，其中最难熔的是碳化物。 高温复合材料如金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。
经常使用的特殊材料有AZS砖（即锆刚玉砖）、、刚玉砖、直接结合镁铬砖、碳化硅砖、氮化硅结合碳化硅砖、氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料；氧化钙、氧化铬、氧化铝、氧化镁、氧化铍等耐火材料。 经常使用的隔热耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、绝热板等。经常使用的不定形耐火材料有耐火浇注料、耐火泥、耐火捣打料、耐火可塑料、补炉料、、耐火喷补料、耐火投射料、耐火涂料、轻质耐火浇注料、炮泥等。
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。耐火度指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。耐火材料与高温技术相伴出现，大致起源于青铜器时代中期。中国东汉时期已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了应用。
耐火材料种类繁多，通常按耐火度高低分为普通耐火材料（1580～1770℃）、高级耐火材料（1770～2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）；按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。此外，还有用于特殊场合的耐火材料。
酸性耐火材料以氧化硅为主要成分，常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅93％以上的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等，其抗酸性炉渣侵蚀能力强，荷重软化温度高，重复煅烧后体积不收缩，甚至略有膨胀；但其易受碱性渣的侵蚀，抗热振性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料，含有30％～46％的氧化铝，属弱酸性耐火材料，抗热振性好，对酸性炉渣有抗蚀性，应用广泛。
中性耐火材料以氧化铝、氧化铬或碳为主要成分。含氧化铝95％以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐蚀性好，但抗热振性较差，高温荷重变形温度较低。碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅质制品，其热膨胀系数很低，导热性高，耐热振性能好，高温强度高，抗酸碱和盐的侵蚀，不受金属和熔渣的润湿，质轻。广泛用作高温炉衬材料，也用作石油、化工的高压釜内衬。
碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分，常用的是镁砖。含氧化镁80％～85％以上的镁砖，对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温设备上。
在特殊场合应用的耐火材料有高温氧化物材料，如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆等，难熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等；高温复合材料，主要有金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。
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现在对于耐火材料的定义，已经不仅仅取决于耐火度是否在1580℃以上了。目前耐火材料泛指应用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生产设备内衬的无机非金属材料。
酸性耐火材料以氧化硅(SiO2)为主要成分，常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93％以上SiO2的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等。硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强，但易受碱性渣的侵蚀，它的荷重软化温度很高，接近其耐火度，重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,但是抗热震稳定性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备，硅砖按照SiO2含量及理化指标的不同可分为几个等级，主要分玻璃窑用硅砖和焦炉用硅砖两大类。粘土砖以耐火粘土或焦宝石熟料为主要原料，含有30％～46％的氧化铝，耐火度1580～1770℃，属弱酸性耐火材料，抗热振性好，对酸性炉渣有抗蚀性，应用广泛，粘土砖中以耐火粘土为主要原料制作的叫做普通粘土砖，以焦宝石熟料为主要原料制成，显气孔率在17%以下的粘土砖称为低气孔粘土砖。两种粘土砖又根据其中的理化指标不同分为若干等级，普通粘土砖与低气孔粘土砖的之间价格差异较大。
中性耐火材料以氧化铝、氧化铬、碳化硅或碳为主要成分。中性耐火材料中主要产品有：刚玉砖、高铝砖、硅莫砖、莫来石砖、铝铬砖、铝碳砖、石墨或碳砖等。高铝质制品中的主晶相是莫来石和刚玉，刚玉的含量随着氧化铝含量的增加而增高，含氧化铝95％以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料含氧化铝95％以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐侵蚀性好，但抗热震性较差，荷重软化度较低。高铝砖的各项指标均比较优良，具有较好的性价比，所以应用广泛，但由于高铝砖的抗碱侵蚀能力较差，所以不能应用于使用条件复杂的关键部位，硅莫砖是采用铝矾土和碳化硅两种材料为主要原料制成的，主要用于水泥回转窑的过渡带。
碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅质制品。 碳质制品是另一类中性耐火材料，根据含碳原料的成分和制品的矿物组成，分为碳砖、石墨制品和碳化硅质制品三类。碳砖是用高品位的石油焦为原料，加焦油、沥青作粘合剂，在1300℃隔绝空气条件下烧成。石墨制品(除天然石墨外)用碳质材料在电炉中经2500～2800℃石墨化处理制得。碳化硅制品则以碳化硅为原料，加粘土、氧化硅等粘结剂在1350～1400℃烧成。也可以将碳化硅加硅粉在电炉中氮气氛下制成氮化硅－碳化硅制品。 碳质制品的热膨胀系数很低，导热性高，耐热震性能好，高温强度高。在高温下长期使用也不软化，不受任何酸碱的侵蚀，有良好的抗盐性能，也不受金属和熔渣的润湿，质轻，是优质的耐高温材料。缺点是在高温下易氧化，不宜在氧化气氛中使用。碳质制品广泛用于高温炉炉衬（炉底、炉缸、炉身下部等）、熔炼有色金属炉的衬里。石墨制品可以做反应槽和石油化工的高压釜内衬。碳化硅与石墨制品还可以制成熔炼铜合金和轻合金用的坩埚。碳砖和石墨制品的主要成分为碳（C），其热膨胀系数很低，导热性高，耐热震性能好，高温强度高，抗酸碱和盐的侵蚀，尤其是弱酸碱具有较好的抵抗能力，不受金属和熔渣的润湿，质轻，一般用于钢铁冶炼行业，也用作石油、化工行业的高压釜内衬。碳化硅是一种优良的耐火材料，抗侵蚀性能较好，但在高温（高于1400度）时易于氧化，不适用于在氧化气氛下使用。
碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分，主要产品有镁砖、镁铬砖、镁锆砖、镁铝砖、镁铝尖晶石砖、镁钙砖、白云石砖以及最新研制的镁铁尖晶石砖等等。含氧化镁（MgO）80％以上的耐火砖叫镁砖，根据指标可分为许多等级牌号，镁砖对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备和玻璃行业以及一些高温设备上。镁铬砖对碱性渣的抵抗性更强，并且抗热震稳定性也要比镁砖要高得多，所以应用更加广泛，镁铬砖在钢铁冶炼和有色金属冶炼行业已经几乎替代镁砖，由于其中含有的氧化铬（Cr2O3）可以不断扩散，使镁铬砖可以易于粘挂窑皮，所以在最近30年中，一直是水泥窑烧成带用耐火材料的首选，镁铬砖中的Cr2O3遇水后将发生反应，三价铬变成可以致癌的六价铬，会对水造成污染，正面临逐渐退出水泥行业市场的趋势。镁铝砖采用镁砂和氧化铝为原料，较镁砖相比，其热震稳定性和高温蠕变性能较好，使用部位和镁砖几乎一样。白云石砖和镁钙砖性能几乎一致，白云石砖以白云石为原料，镁钙砖以合成镁钙砂为原料制成，氧化钙含量一般在15-30%，其余成分主要为氧化镁，具有净化钢水的作用，一般仅用于特种钢的冶炼，镁钙砖的生产工艺较为复杂，遇水和蒸汽易于水化分解，不易保存运输，使用过程中必须做好防范工作。镁铁尖晶石砖是一种新产品，主要用于水泥回转窑烧成带和过渡带，将是水泥行业替代镁铬砖的主要产品。
在特殊场合应用的耐火材料还有高温氧化物材料，如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆等，难熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等熔点在2050～3050℃以上的特种耐火材料； 难熔化合物材料如碳化物（碳化硅、碳化钛、碳化钽等）、氮化物（氮化硼、氮化硅等）、硼化物（硼化锆、硼化钛、硼化铪等）、硅化物(二硅化钼等)和硫化物(硫化钍、硫化铈等)。它们的熔点为2000～3887℃，其中最难熔的是碳化物。 高温复合材料如金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。
经常使用的特殊材料有AZS砖（即锆刚玉砖）、、刚玉砖、直接结合镁铬砖、碳化硅砖、氮化硅结合碳化硅砖、氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料；氧化钙、氧化铬、氧化铝、氧化镁、氧化铍等耐火材料。 经常使用的隔热耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、绝热板等。经常使用的不定形耐火材料有耐火浇注料、耐火泥、耐火捣打料、耐火可塑料、补炉料、、耐火喷补料、耐火投射料、耐火涂料、轻质耐火浇注料、炮泥等。
