一种或多种粘和剂组成的混合粉状颗料,使用时必须和一种或多种液体配合搅拌均匀,具有较强的流动性。不同的耐火砖原料不同,如硅铝,粘土等:
根据耐火砖成分的不同,其可以分为五大类,即:硅铝系耐火砖、碱性系列耐火砖、含碳耐火砖、含锆耐火砖、隔热耐火砖。任何炉子并不是只用一种耐火砖而砌筑而成的,需要个不同耐火砖的相互搭配使用。下面对这五大类耐火砖的成分一一作详细介绍。
1、硅铝系耐火砖,据悉,其是以AL2O3—SiO2二元系统相图为基本理论,主要包括以下几种。
(一)硅砖,是指含SiO293%以上的耐火砖,是酸性耐火砖的主要品种。它主要用于砌筑焦炉,也用于各种玻璃、陶瓷、炭素煅烧炉、耐火砖的热工窑炉的拱顶和其他承重部位,在热风炉的高温承重部位也用,但是不宜在600℃以下且温度波动大的热工设备中使用。
(二)粘土砖,粘土砖主要由莫来石(25%~50%)、玻璃相(25%~60%)和方石英及石英(最高可达30%)所组成。通常以硬质粘土为原料,预先煅烧成熟料,然后配以软质粘土,以半干法或可塑法成型,温度在1300~1400 C烧成粘土砖制品。也可以加少量的水玻璃、水泥等结合剂制成不烧制品和不定形材料。它是高炉、热风炉、加热炉、动力锅炉、石灰窑、回转窑、陶瓷和耐火砖烧成窑中常用的耐火砖。
(三)高铝耐火砖,高铝耐火砖的矿物组成为刚玉、莫来石和玻璃相,其含量取决于AL2O3/ SiO2比以及杂质的种类和数量,可按AL2O3含量进行耐火砖的等级划分。原料为高铝矾土和硅线石类天然矿石,也有掺加电熔刚玉、烧结氧化铝、合成莫来石的,以及用氧化铝与粘土按不同比例煅烧的熟料。它多用烧结法生产。但产品还有熔铸砖、熔粒砖、不烧砖和不定形耐火砖。高铝耐火砖广泛用于钢铁工业、有色金属工业和其他工业。
(四)刚玉耐火砖,刚玉砖是指AL2O3含量不小于90%,以刚玉为主要物相的的一种耐火砖,可分为烧结型刚玉砖和电熔型刚玉砖。
2、碱性系列耐火砖。碱性耐火砖是指以碱性氧化物如Mg0和CaO为主要成分的耐火制品,主要品种有以下几种。
(一)镁质耐火砖,是指以镁石作原料,以方镁石为主晶相,MgO含量在80%~85%以上的耐火砖。其产品分为冶金镁砂和镁质制品两大类。依化学组成及用途的不同,有马丁砂、普通冶金镁砂、普通镁砖、镁硅砖、镁铝砖、镁钙砖、镁碳砖及其他品种等。镁质耐火砖是碱性耐火砖中最主要的制品,耐火度高,对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性,是一种重要的高级耐火砖。主要用于平炉、氧气转炉、电炉及有色金属熔炼等。
(二)白云石砖,是以白云石作为主要原料生产的一种碱性耐火砖。广泛用于碱性转炉,还可用作某些炉外精炼包的内衬。
(三)镁橄榄石耐火砖,是以镁橄榄石2MgO·SiO2作为主要组成的一种耐火砖。主要用于平炉蓄热室格子砖、铸锭用砖、加热炉炉底以及在炼铜炉中也有较好的使用效果。
3、含碳耐火砖。含碳耐火砖是指由碳或碳的化合物制成的,以含不同形态的碳为主要成分的耐火砖制品,主要分为以下几种。
(一)碳砖,是以碳质材料为主要原料,加入的适量结合剂制成的耐高温中性耐火砖制品。碳砖被广泛应用于砌筑高炉炉底、炉缸、炉腹和炉身下部。可提高高炉的连续作业时间,延长使用寿命。此外,碳砖还广泛用于电化学工业、化学工业、石油化学工业、电镀行业、铁合金工业炉(或设备的内衬) 、酸液、碱液槽衬和管路,以及熔炼有色金属(如铅、铝、锡等)的炉衬。
(二)石墨质耐火制品,是以天然石墨为原料,以粘土作结合剂制得的耐火材料。这类制品有石墨粘土坩埚、蒸馏罐、铸钢用塞头砖、水口砖及盛钢桶衬砖等。其中生产最多、应用最广的是炼钢和熔炼有色金属的石墨粘土坩埚。
(三)碳化硅耐火制品,是以碳化硅(SiC)为原料生产的高级耐火材料。其耐磨性和耐腐蚀性好,高温强度大,热导率高,线膨胀系数小,抗热震性好。在钢铁冶炼方面,它可用于盛钢桶内衬、水口、塞头、高炉炉底和炉腹、出铁槽、转炉和电炉出钢口、加热炉无水冷滑轨等方面。在有色金属(锌、铜、铝等)冶炼中,大量用于蒸馏器、精馏塔托盘、电解槽侧墙、熔融金属管道、吸送泵和熔炼金属坩埚等。在硅酸盐工业中,它大量用作各种窑炉的棚板和隔焰材料,如马弗炉内衬和匣钵等。在化学工业中,多用于油气发生器、有机废料煅烧炉、石油气化器和脱硫炉等方面。此外,在空间技术上可用作火箭喷管和高温燃气透平叶片等。
4、含锆耐火砖 。属于一种属酸性材料,是以天然锆英石砂(ZrSiO2)为原料制得的制品。锆质耐火砖不同于硅铝系耐火砖和含碳系列耐火砖,其抗渣性好,热膨胀率较小,热导率随温度的升高而降低,荷重软化温度高,耐磨强度大,抗热震性好,现已成为各个工业领域中的重要材料。随着冶金工业中连铸和真空脱气技术的发展,锆英石耐火砖的应用越来越广泛,主要有以下几种分类。
(一)锆英石砖,在炼钢过程中,采用出钢脱气法,而锆英石质耐火材料对熔渣,钢水的耐侵蚀性和抗热震性良好,且适于在减压下工作,它在冶金工业中广泛用于砌筑脱气用盛钢桶内衬,也用作不锈钢盛钢桶内衬,连铸盛钢桶内衬、铸口砖、塞头砖、袖砖以及高温感应电炉炉衬等。锆英石质耐火砖对酸性渣和玻璃具有高的抵抗性,因而还广泛用于熔炼最活泼玻璃的玻璃窑的严重损坏部位。锆英石质耐火材料还具有不为金属铝、铝的氧化物及其熔渣侵透的性质,因而在炼铝的炉底上也获得了良好的效果。
(二)AZS电熔砖,也称为电熔锆刚玉砖,随着玻璃工业的发展,AZS电熔砖已成为玻璃窑炉的关键部位必须的耐火材料。它抵抗玻璃液的侵蚀性较强。
(三)AZS再烧结电熔砖,主要用于砌筑玻璃池窑的底、墙和蓄热格子砖等热工设备。
(四)锆莫来石电熔砖,该种砖的特点是晶体结构致密,荷重软化温度高,抗热震性好,常温及高温下机械强度高,耐磨性好,热导率好,且有优良的抵抗熔渣侵蚀的能力。该种制品的用途较广,用于冶金加热炉、均热炉、电石炉的出料口,玻璃熔窑窑壁等,使用效果很好。
5、隔热耐火砖。是指气孔率高、体积密度低、热导率低的耐火材料。隔热耐火材料又称轻质耐火材料。它包括以下几种分类。
(一)高铝隔热轻质耐火砖。是以铝矾土为主要AL2O3含量不小于48%的隔热轻质耐火砖。其生产工艺采用泡沫法,也可采用烧尽加入物法。高铝质隔热轻质耐火砖可用于砌筑隔热层和无强烈高温熔融物料侵蚀及冲刷作用的部位。直接与火焰接触时,一般的高铝质隔热耐火砖的表面接触温度不得高于1350℃。莫来石质隔热耐火砖可直接接触火焰,具有耐高温,强度高,节能效果显著等特点。适用于热解炉、热风炉、陶瓷辊道窑、电瓷抽屉窑及各种电阻炉的内衬。
(二)粘土质隔热轻质耐火砖,是以耐火粘土为主要原料制成的AL2O3含量为30%~48%的隔热耐火砖。其生产工艺采用烧尽加人物法和泡沫法。以耐火粘土、漂珠、耐火粘土熟料作原料,掺加结合剂和锯木屑,经配料、混合、成型、干燥、烧成,制得体积密度为0 3~1 5g/cm3的产品。粘土质隔热砖的产量占隔热耐火砖总产量的一半以上。
中国标准(GB 3994—1983)将粘土质隔热砖按体积密度分为NG—15、NG—13a、NG—13b、NG—10、NG—09、NG—08、NG—07、NG—06、NG—05、NG—04 10种牌号。
(三)硅藻土隔热轻质耐火砖,是以硅藻土为主要原料制成的隔热耐火制品。它主要用在900℃以下的隔热层。
中国标准(GB 3996—1983)将硅藻土隔热制品按体积密度分为GG—07a、GG—0 7b、GG—06、GG—0 5a、GG—05b和GG—04六种牌号。
(四)漂珠砖,是以漂珠为主要原料制成的隔热耐火制品。漂珠是从热电厂粉煤灰中浮选出的硅酸铝质玻璃空心珠体。它体轻、壁薄、中空、表面光滑、耐高温、隔热性能好。利用漂珠这些优良特性,可制造出保温性能优异的轻质隔热耐火材料。生产漂珠砖可采用半干法成型。
我国高铝矾土主要矿物为水铝石(一水硬铝石)、勃姆石(一水软铝石)、高岭土和叶蜡石。常含高岭石,铁矿物和钛矿物等杂质。可分为水铝石-高岭石类型(DK)、勃姆石-高岭石类型(BK)和水铝石-叶蜡石类型(DP)等,以DK型居多。烧结DK型矾土熟料一般按其A12O3含量分为特等、Ⅰ等、ⅡA等、ⅡB等和Ⅲ等。其中DK型高铝矾土的烧结性与其A12O3含量密切相关;烧后的矾土的成分越接近莫来石的成分,越是难于烧结。影响这类矾土烧结的两个主要因素是二次莫来石化和液相作用。铝矾土的主要化学成分是Al2O3,SiO2,Fe2O3,TiO2,约占总成分的95%,次要成分有CaO,MgO,K2O,Na2O,MnO2以及有机质与微量成分Ga,Ge等。三氧化铝是铝矾土的主要化学成分,其存在形式主要是铝的氢氧化物,其次还有铝硅酸盐即黏土矿物,二氧化硅一般以黏土矿物的形式存在,很少是游离的石英。我国的矾土生料的矿物主要是一水硬铝石矿物,少量以一水软铝石为主,个别地区则以三水铝石矿物为主。一般矾土中三氧化二铝含量一般在45%到80%之间。铝矾土的铝硅含量消长呈相反关系,三氧化二铁的含量大多数在1%~15%之间,钙镁的含量较低,钾钠的含量一般小于1%,TiO2的含量一般在2%~4%,矾土的灼减量为14%左右。
摘要:耐火砖的种类和应用有很多,所以耐火砖分类方法也比较多,耐火砖是如何分类的呢?可以按制备工艺方法、按形状和尺寸、按耐火砖成分划分等等。根据耐火砖成分的不同,其可以分为硅铝系耐火砖、碱性系列耐火砖、含碳耐火砖、含锆耐火砖、隔热耐火砖。下面为大家介绍耐火砖的种类。一、耐火砖是如何分类的
按制备工艺方法来划分可分为烧成砖、不烧砖、电熔砖(熔铸砖)、耐火隔热砖;按形状和尺寸可分为标准型砖、普通砖、特异型砖等。可用作建筑窑炉和各种热工设备的高温建筑材料和结构材料,并在高温下能经受各种物理化学变化和机械作用。例如耐火粘土砖、高铝砖、硅砖、镁砖等。
二、耐火砖的种类有哪些
根据耐火砖成分的不同,其可以分为五大类,即:硅铝系耐火砖、碱性系列耐火砖、含碳耐火砖、含锆耐火砖、隔热耐火砖。任何炉子并不是只用一种耐火砖而砌筑而成的,需要个不同耐火砖的相互搭配使用。下面对这五大类耐火砖的成分一一作介绍。
1、硅铝系耐火砖
据悉,其是以AL2O3—SiO2二元系统相图为基本理论,主要包括以下几种。
①硅砖
是指含SiO293%以上的耐火砖,是酸性耐火砖的主要品种。它主要用于砌筑焦炉,也用于各种玻璃、陶瓷、炭素煅烧炉、耐火砖的热工窑炉的拱顶和其他承重部位,在热风炉的高温承重部位也用,但是不宜在600℃以下且温度波动大的热工设备中使用。
②粘土砖
粘土砖主要由莫来石(25%~50%)、玻璃相(25%~60%)和方石英及石英(最高可达30%)所组成。通常以硬质粘土为原料,预先煅烧成熟料,然后配以软质粘土,以半干法或可塑法成型,温度在1300~1400C烧成粘土砖制品。也可以加少量的水玻璃、水泥等结合剂制成不烧制品和不定形材料。它是高炉、热风炉、加热炉、动力锅炉、石灰窑、回转窑、陶瓷和耐火砖烧成窑中常用的耐火砖。
③高铝耐火砖
高铝耐火砖的矿物组成为刚玉、莫来石和玻璃相,其含量取决于AL2O3/SiO2比以及杂质的种类和数量,可按AL2O3含量进行耐火砖的等级划分。原料为高铝矾土和硅线石类天然矿石,也有掺加电熔刚玉、烧结氧化铝、合成莫来石的,以及用氧化铝与粘土按不同比例煅烧的熟料。它多用烧结法生产。但产品还有熔铸砖、熔粒砖、不烧砖和不定形耐火砖。高铝耐火砖广泛用于钢铁工业、有色金属工业和其他工业。
④刚玉耐火砖
刚玉砖是指AL2O3含量不小于90%,以刚玉为主要物相的的一种耐火砖,可分为烧结型刚玉砖和电熔型刚玉砖。
2、碱性系列耐火砖
碱性耐火砖是指以碱性氧化物如Mg0和CaO为主要成分的耐火制品,主要品种有以下几种。
①镁质耐火砖
是指以镁石作原料,以方镁石为主晶相,MgO含量在80%~85%以上的耐火砖。其产品分为冶金镁砂和镁质制品两大类。依化学组成及用途的不同,有马丁砂、普通冶金镁砂、普通镁砖、镁硅砖、镁铝砖、镁钙砖、镁碳砖及其他品种等。镁质耐火砖是碱性耐火砖中最主要的制品,耐火度高,对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性,是一种重要的高级耐火砖。主要用于平炉、氧气转炉、电炉及有色金属熔炼等。
②白云石砖
是以白云石作为主要原料生产的一种碱性耐火砖。广泛用于碱性转炉,还可用作某些炉外精炼包的内衬。
③镁橄榄石耐火砖
是以镁橄榄石2MgO·SiO2作为主要组成的一种耐火砖。主要用于平炉蓄热室格子砖、铸锭用砖、加热炉炉底以及在炼铜炉中也有较好的使用效果。
3、含碳耐火砖
含碳耐火砖是指由碳或碳的化合物制成的,以含不同形态的碳为主要成分的耐火砖制品,主要分为以下几种。
①碳砖
是以碳质材料为主要原料,加入的适量结合剂制成的耐高温中性耐火砖制品。碳砖被广泛应用于砌筑高炉炉底、炉缸、炉腹和炉身下部。可提高高炉的连续作业时间,延长使用寿命。此外,碳砖还广泛用于电化学工业、化学工业、石油化学工业、电镀行业、铁合金工业炉(或设备的内衬)、酸液、碱液槽衬和管路,以及熔炼有色金属(如铅、铝、锡等)的炉衬。
②石墨质耐火制品
是以天然石墨为原料,以粘土作结合剂制得的耐火材料。这类制品有石墨粘土坩埚、蒸馏罐、铸钢用塞头砖、水口砖及盛钢桶衬砖等。其中生产最多、应用最广的是炼钢和熔炼有色金属的石墨粘土坩埚。
③碳化硅耐火制品
是以碳化硅(SiC)为原料生产的高级耐火材料。其耐磨性和耐腐蚀性好,高温强度大,热导率高,线膨胀系数小,抗热震性好。在钢铁冶炼方面,它可用于盛钢桶内衬、水口、塞头、高炉炉底和炉腹、出铁槽、转炉和电炉出钢口、加热炉无水冷滑轨等方面。在有色金属(锌、铜、铝等)冶炼中,大量用于蒸馏器、精馏塔托盘、电解槽侧墙、熔融金属管道、吸送泵和熔炼金属坩埚等。在硅酸盐工业中,它大量用作各种窑炉的棚板和隔焰材料,如马弗炉内衬和匣钵等。在化学工业中,多用于油气发生器、有机废料煅烧炉、石油气化器和脱硫炉等方面。此外,在空间技术上可用作火箭喷管和高温燃气透平叶片等。
4、含锆耐火砖
属于一种属酸性材料,是以天然锆英石砂(ZrSiO2)为原料制得的制品。锆质耐火砖不同于硅铝系耐火砖和含碳系列耐火砖,其抗渣性好,热膨胀率较小,热导率随温度的升高而降低,荷重软化温度高,耐磨强度大,抗热震性好,现已成为各个工业领域中的重要材料。随着冶金工业中连铸和真空脱气技术的发展,锆英石耐火砖的应用越来越广泛,主要有以下几种分类。
①锆英石砖
在炼钢过程中,采用出钢脱气法,而锆英石质耐火材料对熔渣,钢水的耐侵蚀性和抗热震性良好,且适于在减压下工作,它在冶金工业中广泛用于砌筑脱气用盛钢桶内衬,也用作不锈钢盛钢桶内衬,连铸盛钢桶内衬、铸口砖、塞头砖、袖砖以及高温感应电炉炉衬等。锆英石质耐火砖对酸性渣和玻璃具有高的抵抗性,因而还广泛用于熔炼最活泼玻璃的玻璃窑的严重损坏部位。锆英石质耐火材料还具有不为金属铝、铝的氧化物及其熔渣侵透的性质,因而在炼铝的炉底上也获得了良好的效果。
②AZS电熔砖
也称为电熔锆刚玉砖,随着玻璃工业的发展,AZS电熔砖已成为玻璃窑炉的关键部位必须的耐火材料。它抵抗玻璃液的侵蚀性较强。
③AZS再烧结电熔砖
主要用于砌筑玻璃池窑的底、墙和蓄热格子砖等热工设备。
④锆莫来石电熔砖
该种砖的特点是晶体结构致密,荷重软化温度高,抗热震性好,常温及高温下机械强度高,耐磨性好,热导率好,且有优良的抵抗熔渣侵蚀的能力。该种制品的用途较广,用于冶金加热炉、均热炉、电石炉的出料口,玻璃熔窑窑壁等,使用效果很好。
5、隔热耐火砖
是指气孔率高、体积密度低、热导率低的耐火材料。隔热耐火材料又称轻质耐火材料。它包括以下几种分类。
①高铝隔热轻质耐火砖
是以铝矾土为主要AL2O3含量不小于48%的隔热轻质耐火砖。其生产工艺采用泡沫法,也可采用烧尽加入物法。高铝质隔热轻质耐火砖可用于砌筑隔热层和无强烈高温熔融物料侵蚀及冲刷作用的部位。直接与火焰接触时,一般的高铝质隔热耐火砖的表面接触温度不得高于1350℃。莫来石质隔热耐火砖可直接接触火焰,具有耐高温,强度高,节能效果显著等特点。适用于热解炉、热风炉、陶瓷辊道窑、电瓷抽屉窑及各种电阻炉的内衬。
②粘土质隔热轻质耐火砖
是以耐火粘土为主要原料制成的AL2O3含量为30%~48%的隔热耐火砖。其生产工艺采用烧尽加人物法和泡沫法。以耐火粘土、漂珠、耐火粘土熟料作原料,掺加结合剂和锯木屑,经配料、混合、成型、干燥、烧成,制得体积密度为03~15g/cm3的产品。粘土质隔热砖的产量占隔热耐火砖总产量的一半以上。
中国标准(GB3994—1983)将粘土质隔热砖按体积密度分为NG—15、NG—13a、NG—13b、NG—10、NG—09、NG—08、NG—07、NG—06、NG—05、NG—04这10种牌号。
③硅藻土隔热轻质耐火砖
是以硅藻土为主要原料制成的隔热耐火制品。它主要用在900℃以下的隔热层。中国标准(GB3996—1983)将硅藻土隔热制品按体积密度分为GG—07a、GG—07b、GG—06、GG—05a、GG—05b和GG—04六种牌号。
④漂珠砖
是以漂珠为主要原料制成的隔热耐火制品。漂珠是从热电厂粉煤灰中浮选出的硅酸铝质玻璃空心珠体。它体轻、壁薄、中空、表面光滑、耐高温、隔热性能好。利用漂珠这些优良特性,可制造出保温性能优异的轻质隔热耐火材料。生产漂珠砖可采用半干法成型。
耐火材料
1、高铝砖:Al2O3含量大于75以上,耐火度高于黏土砖,抗酸碱侵蚀性好,适宜水泥窑烧成带等处,使用寿命长但价格高
2、白云石砖:挂窑皮性能好,抗侵蚀性好,但有砖中多少有f-CaO,易水化,难于运输和保管,生产中用的较少
3、镁铬砖:挂窑皮好,多用于烧成带,缺点是抗热震性能差,加上正六价Cr有剧毒,国际上生产和使用镁铬砖的国家逐渐减少,现用此砖的生产单位尽早找到替代品
4、尖晶石砖:多用于过度带,抗震性能好,抗还原性好,但耐火度稍微差点
5、抗剥落砖:此砖中含有少量的ZrO,在升温过程中发生马氏相变形成细裂纹,具有较强抗碱性,抗剥落性和抗渣性较好
6、磷酸盐砖:耐火度低,但强度高热震性好,多用于蓖冷机、窑头罩等使用
7、碳化硅砖:耐高温(1800度左右,荷重软化温度在1620-1640),热膨胀系数小,耐急冷急热耐磨性都好适宜冷却带和窑口
8、硅莫砖:热震性好,强度高,耐磨性好,适宜过度带。 民间点炉子。套炉膛用得一种土。
粘土质耐火土
1、特性及用途:粘土质耐火砖属弱酸性耐火材料,其热稳定性好,适应于热风炉,各种锅炉内衬,及烟道、烟室等。
2、产品规格形式:标准形、普异形、异形及特异形砖类。粘土质耐火砖理化性能。 耐火黏土产品有多种形式,其基本质量要求是氧化铝高于38%(通常为42-47%)以及低铁低碱金属含量。这些产品可不煅烧或经煅烧,并包括高性能煅烧产品如莫来石。
耐火黏土(refractory clays)用于定形(shaped)和不定形(整体成形——monolithic)耐火材料的生产。砖(brick)产品包括耐火黏土砖(fire clay bricks),如高炉阻隔砖(checker bricks)和高氧化铝砖(high alumina bricks),如用于水平感应电炉和垂直感应电炉衬里的支撑砖。在无定形料部门,有多种产品消费,如耐火黏土、超负荷用塑性料、高氧化铝塑料、耐火黏土和高氧化铝浇注料等。
耐火黏土主要由水合硅酸铝组成,其分子式为Al2O3·2SiO2·2H2O(即395%氧化铝、465%二氧化硅和14%水)。在这组矿物中,高岭土存象最为丰富。
耐火黏土、燧石黏土(flint clay,或称硬质黏土hard clay)、球黏土(ball clay,或称可塑性黏土plastic clay)和高岭土(kaolins)。不过,其普遍的特点是,这些矿产都含有高岭石,而其组成为20-45%Al2O3、〈3%Fe2O3和〈3%Na2+K2O。
当高岭石在温度逐渐升高条件下煅烧时,其矿物相不断发生变化,在约550℃时生成亚高岭土(metakaolin,Al2Si2O7)、在约1000℃时生成尖晶石(spinel,(Al2O3)2(SiO2)3+SiO2),在约1100℃时生成似莫来石(pseudo-mullite,[Al2O3·SiO2]2)。另一种“耐火黏土”产品是莫来石(3Al2O3·2SiO2),它能够于1200-1500℃条件下煅烧高氧化铝高岭土和矾土质(bauxitic)高岭土制得。在这些温度下,黏土的主要矿物相(main mineral phases)转化为莫来石、方英石(cristobalite)和一种玻璃相(glassy phase)。
⒈耐火黏土
这是一种富含在水合硅酸铝中的硅质黏土,具有高温下不变形、不碎裂、不软化及不膏体化的能力。低铁、钙及碱金属,成分上接近高岭土,煅烧后较好的品位至少含35%Al2O3(《采矿术语词典》,美国地质协会编)。
⒉燧石黏土
一种平滑的、像燧石一样的耐火黏土岩,主要由高岭土组成,解理呈贝壳状断面,在水中抗熟化。在水中长时间碾磨会产生可塑性(《采矿术语词典》,美国地质协会)。
⒊熟耐火土
它是用于耐火砖生产的混合料中的一部分,是由煅烧黏土(calcined clay)或再次碾磨砖(reground bricks)构成的,也称(黏土)熟料,英文名称chamotte(《采矿术语词典》,美国地质协会)。
⒋水铝石黏土
这是一种主要由(硬)水铝石(或称—水硬铝石<;水矾土>diaspore)组成,由耐火黏土粘结的材料。水铝石黏土最纯者在煅烧后往往含Al2O3 70-80%。
⒌中国黏土
●软质黏土(包括球黏土)、耐火黏土和高岭土:<45%Al2O3
●燧石黏土(国内俗称“焦宝石”)、高岭土和高氧化铝矿石:>45%Al2O3
●高氧化铝黏土熟料(也称“熟矾土”):75-90%Al2O3
⒍耐火泥/耐火黏土灰浆
与煅烧耐火黏土或破碎耐火黏土砖,或二者兼而有之的生耐火黏土(raw fire clay),其所有成分均碾磨到适当的细度(《采矿术语词典》,美国地质协会)。
耐火材料
耐火度高于1580℃的无机非金属材料。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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