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耐火材料都有哪些種類

作者:寰洋實業  發布日期:2017-06-23

  耐火材料廣泛用于冶金、化工、石油、機械制造、硅酸鹽、動力等工業領域,是耐火度不低于1580℃的一類無機非金屬材料。那么耐火材料都有哪些種類呢?耐火材料根據配方比例的不同高達10000余種,但是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,按密度還可分為輕質耐火材料和重質耐火材料。按照外形可分為定形耐材和不定形耐材,定形產品為各類耐火磚制品,不定形產品為各類耐火澆注料。

 

不定型耐火材料

 

  以輕質耐火材料與重質耐火材料為例,輕質耐火材料是氣孔率高、體積密度小、熱導率低的耐火材料。在工業窯爐和其他熱工設備上用作隔熱材料。與一般耐火磚比較,抗渣蝕性、力學強度、耐磨損性較差,高溫下體積收縮較大。工業窯爐砌體蓄熱損失和爐體表面散熱損失,一般約占燃料消耗的24~45%。用熱導率低、熱容量小的輕質磚作爐體結構材料,可節省燃料消耗;同時,由于窯爐可以快速升溫和冷卻,能提高設備生產效率;還能減輕爐體重量,簡化窯爐構造,提高產品質量,降低環境溫度,改善勞動條件。但是,輕質耐火磚氣孔率較大,組織疏松,不能用于直接接觸熔渣和液態金屬的部位;力學強度較低,不能用于承重結構;耐磨性能很差,不宜用于與爐料接觸、磨損嚴重的部位。

 

  重質耐火材料是密度大于2.0g/cm3的耐火材料,耐火度不低于1580℃的一類無機非金屬材料。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??芍苯咏佑|火焰,具有耐高溫耐磨等特點是窯爐必不可少的耐火材料之一。在窯爐的使用中應該將輕質耐火材料與重質耐火材料進行混合使用,才能夠發揮出他們的效果。

 

   定形耐材分為重質耐火磚和輕質保溫磚,重質耐火磚比較有代表性的是高鋁磚,根據三氧化二鋁Al2O3含量分成為三個等級:Ⅰ級──Al2O3含量>75%;Ⅱ級──Al2O3含量為 60~75%;Ⅲ級──Al2O3含量為48~60%。高鋁磚氧化鋁含量在48%以上是屬于中性耐火材料。由礬土或其他氧化鋁含量較高的原料經成型和煅燒而成。常用于砌筑煉鋼電爐、玻璃熔爐、水泥回轉爐等的襯里。

 

   輕質保溫產品比較常見的是輕質莫來石保溫磚,以莫來石(3Al2O3?2SiO2)為主晶相的高鋁質耐火材料。一般氧化鋁含量在65%~75%之間。礦物組成除莫來石外,其中含氧化鋁較低者還含有少量玻璃相和方石英;含氧化鋁較高者還含有少量剛玉。耐火度較高,可達1790℃以上。主要用于熱風爐爐頂、高爐爐身和爐底、玻璃熔窯蓄熱室、陶瓷燒結窯、石油裂解系統死角爐襯等。

 

剛玉澆注料

 


   不定形耐材是各種型號的耐火澆注料、可塑料、噴涂料等,耐火性能比較好是高強度剛玉質耐火澆注料,高性能耐火澆注料主要有高鋁質、莫來石質及剛玉質,該類產品具有強度高、熱震性能穩定、使用性能優異等特點,廣泛應用于球團回轉窯、加熱爐等工業窯爐內襯等部位。

 
中國在4000多年前就使用雜質少的粘土,燒成陶器,并已能鑄造青銅器。東漢時期(公元25~220)已用粘土質耐火材料做燒瓷器的窯材和匣缽。20世紀初,耐火材料向高純、高致密和超高溫制品方向發展,同時發展了完全不需燒成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纖維(用于1600℃以上的工業窯爐)。前者如氧化鋁質耐火混凝土,常用于大型化工廠合成氨生產裝置的二段轉化爐內壁,效果良好。50年代以來,原子能技術、空間技術、新能源開發技術等的迅速發展,要求使用耐高溫、抗腐蝕、耐熱震、耐沖刷等具有綜合優良性能的特種耐火材料,例如熔點高于2000℃的氧化物、難熔化合物和高溫復合耐火材料等。

 

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