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耐火质料的界说及分类-亚博App手机版

编辑:亚博app 来源:亚博app 创发布时间:2021-04-29阅读75556次
  本文摘要:耐火质料是指耐火度不低于1580℃的无机非金属质料,是用作高温窑炉等热工设备的结构质料,以及用作工业高温容器和部件的质料,并能蒙受相应的物理化学变化及机械作用。

耐火质料是指耐火度不低于1580℃的无机非金属质料,是用作高温窑炉等热工设备的结构质料,以及用作工业高温容器和部件的质料,并能蒙受相应的物理化学变化及机械作用。耐火质料是以铝矾土、硅石、菱镁矿、白云石等天然矿石为原料经加工后制造的耐高温结构质料。除天然原料外,现在,接纳某些工业原料和人工合成莫来石、尖晶石、碳化硅等原料制造的耐火质料也日益增多。用于纯金属或特殊合金的熔炼以及高温技术方面制造氧化物和难熔化合物的耐火质料,也获得了很大的生长。

这些耐火质料组成了品种繁多而庞杂的耐火质料体系。差别的耐火质料有差别的组成、制备工艺、结构特征和使用性能;同样组成的耐火质料也可以有差别的制备工艺和外观形状。因此,为便于研究和合理使用,有须要对耐火质料举行科学的分类。凭据差别的看法,有多种分类方法。

①按组身分可分为硅质制品、硅酸铝质制品、镁质制品、白云石(质)制品、铬质制品、碳质制品、锆质制品、纯氧化物制品及非纯氧化物制品等。这种分类方法能表征种种质料的基本组成和特性,在生产、使用和科学研究上均有实际意义。表1列出了按化学组身分类的种种耐火质料。

表1 耐火质料的化学组成与分类②按工艺方法分可分为泥浆浇注制品、可塑成形制品、半干压成形制品、由粉状非可塑料捣固成形制品、由熔融料浇注的制品、经喷吹或拉丝成形的制品及由岩石锯成的天然制品等。这种分类方法直观地讲明了耐火质料制品的工艺特征。

③按耐火度分可分为普通耐火质料制品,其耐火度为1580〜1770℃;.高级耐火质料制品,其耐火度为1770〜2000℃;特级耐火质料制品,其耐火度在2000℃以上。这种分类方法讲明了耐火质料的高温使用性能。④按耐火质料的外形分可分为定形耐火质料制品,如烧成砖、电熔砖(熔铸砖)、耐火隔热砖以及实验和工业用坩埚、器皿等特殊制品;不定形耐火质料制品,简称散装料,在使用所在才制成所需要的形状并举行热处置惩罚,如浇注料、捣打料、投射料、喷射料、耐火泥等;耐火纤维,如铝纤维、硅酸铝纤维等使用时一般经由二次加工成毯、毡、板、绳、组合件和纤维块制品。这种分类方法直观地反映了耐火质料的外形。

1、硅质耐火质料硅质耐火质料是指以SiO2为主要身分的耐火质料。主要制品有硅砖、不定形硅质耐火质料及石英玻璃制品。

硅质耐火质料为典型的酸性耐火质料。其矿物组成:主晶相为鳞石英和方石英,基质为石英玻璃相。硅质耐火质料对酸性炉渣反抗能力强,但受華性渣强烈侵蚀;荷重软化温度高;残余膨胀保证了砌筑体具有良好的气密性和结构强度;耐磨、导热性好;热稳定性低,耐火度不高,因此限制了其广泛的应用。

硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉及其热工设备。硅质格子砖2、镁质耐火质料镁质耐火质料是指以菱镁矿、海水镁砂和白云石等作为原料,以方镁石为主晶相,MgO含量在80%〜85%以上的耐火质料。

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镁质耐火质料属碱性耐火质料,反抗碱性物质的侵蚀能力较好,耐火度很高,是炼钢碱性转炉、电炉、化铁炉、许多有色金属火法冶炼中使用最广泛且最重要的一类耐火质料,也是玻璃蓄热室、水泥窑和陶瓷窑炉高温带常用的耐火质料。镁质耐火质料产物可分为冶金镁砂和镁质制品两大类。

按化学组成及用途可分为冶金镁砂、镁砖、镁硅砖、镁铝砖、镁钙砖、镁碳砖及其他品种等。其性能受CaO/SiO2比和杂质的影响很大。高纯镁砖的荷重软化点和耐热震性都远较一般镁砖为好。耐火度高,对碱性渣和铁渣有很好的反抗性,是一种重要的高级耐火质料。

镁质制品多用烧结法生产,烧成温度一般在1500〜1800℃之间,另外,也可以加化学联合剂,制成不烧砖和不定形耐火质料。镁质耐火砖3、熔铸耐火质料熔铸耐火质料指原料及配合料经高温熔化后浇铸成一定形状的制品。配合料的熔融方法有电熔法和铝热法两种。电熔法即在电弧炉或电阻炉中熔化配合料。

铝热法是使用铝热反映(2Al+Fe2O3→2Fe+Al2O3+Q)放出的热量将配合料熔化。电熔法是现在生产熔铸耐火质料的主要方法。熔铸耐火制品的种类许多,现在应用最为广泛的是熔铸锆刚玉砖。其他熔铸制品有熔铸莫来石砖、熔铸锆莫来石砖;熔铸刚玉砖、镁质、尖晶石及橄榄石质等熔铸制品。

熔铸制品与烧结法制品相比,有以下特点:制品很致密,气孔少,密度大;机械强度高;高温结构强度大;导热性高,抗渣性好。4、含碳耐火质料含碳耐火质料是指以碳化物为主要组成的耐火质料,属中性耐火质料,分为碳质制品、石墨黏土制品和碳化桂制品二类。

含碳耐火质料的耐火度高(纯碳的熔融温度为3500℃,实际上在3000℃即开始升华。碳化硅在2200℃以上剖析),导热性和导电性均好,荷重变形温度和高温强度优异,抗渣性和抗热震性都比其他耐火质料好。但这一类制品都有易氧化的缺点。碳质制品是以碳为主要身分,用焦炭、石墨或热处置惩罚无烟煤为原料,以含碳的有机质料为联合剂制得的制品。

这类制品有以焦炭或无烟煤为主要身分的碳砖和经石墨化的人造石墨质和半石墨质碳砖。碳质制品具有良好的耐热性、抗侵蚀性、高温强度和高温导热性,现在主要用于高炉。石墨黏土制品是以天然石墨为原料,以黏土作联合剂制得的耐火质料。

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它具有良好的导热性,耐高温,不与金属熔体作用,热膨胀小。这类制品有石墨黏土坩埚、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黏土坩埚。碳化硅制品是以碳化硅(SiC)为原料生产的高级耐火质料。其耐磨性和耐蚀性好,高温强度大,热导率高,热膨胀系数小,抗热震性好,近年来其应用领域不停扩大。

碳化硅质制品现在钢铁冶炼中可用于盛钢桶内衬、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)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。5、轻质耐火质料轻质耐火质料是指气孔率高、体积密度低、热导率低的耐火质料。

轻质耐火质料的特点是具有多孔结构(气孔率一般为40%〜85%)和高的隔热性。在工业窑炉和其他热工设备上用作隔热质料。与一般耐火砖比力,抗渣蚀性、力学强度、耐磨损性较差,高温下体积收缩较大。

按体积密度分,轻质耐火质料可分为轻质砖、超轻质砖两类。体积密度在0.3〜1.3g/cm3的为轻质砖;低于0.3g/cm3的为超轻质砖。

按使用温度,轻质耐火质料可分为低温、中温、高温三类。使用温度600〜900℃为低温隔热质料;900〜1200℃为中温隔热质料;凌驾1200℃的为高温隔热质料。按制品形状分,轻质耐火质料可分为定形和不定形两类。

定形的轻质耐火砖包罗黏土质、高铝质、硅质以及某些纯氧化物轻质砖等;不定形轻质耐火质料,如轻质耐火混凝土等。6、不定形耐火质料不定形耐火质料是由合理级配的粒状和粉状料与联合剂配合组成的不经成型和烧成而直接使用的耐火质料。

通常,把组成此种质料的粒状质料称为骨料,把粉状料称为掺合料,把联合剂称为胶结剂。这类质料无牢固外形,可制成浆状、泥膏状和松散状,因而也统称为散状耐火质料。

用此种耐火质料可组成无接缝的整体构筑物,故也称为整体耐火质料。不定形耐火质料种类许多,分类方法也许多,一般根据化学身分性质可以分为碱性耐火质料、酸性耐火质料和中性耐火质料;根据化学身分可以分为硅质、硅酸铝、铝质、镁质、碳化硅质、铝碳等;根据联合方式可以分为水泥联合、化学联合、凝聚联合等;根据安装方式可以分为浇注料、可塑料、捣打料、喷涂料、预制件等。钢铁行业所用耐火质料占耐火质料总量的70%左右。耐火质料的主要作用是蒙受高温、磨损、腐蚀等作用,掩护热工设备钢结构完好,提供较好的事情条件。


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