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工业常用耐火材料砖分类成分及用途


统(简写 AZS 砖,限定在 ZrO2- ZrO2·SiO2- 3Al2O3·2SiO2- Al2O3 区域),按照 ZrO2 含量划分: 33%、36%、41%。AZS-33,ER1681(法),ZB1681(日);AZS-36,ER1691(法),ZB1691 (日),S-4(美);AZS-41,ER1711(法),ZB1711(日);
4.镁砖 MgO>85%碱性耐火材料,按工艺分为烧结镁砖和结合镁砖两种 烧结镁砖:原料与工艺:以烧结镁砂(MgO>87%、CaO<3.5%、SiO2<5%)为原料, 常加入 20%以下的废砖,以亚硫酸盐纸浆废液作结合剂,高压成型,干燥,1600~1700℃烧 成 性质:抗碱性强,抗酸性若(尤其是对 B2O3 有很强的熔剂作用),导热性能良好但随温 度升高而变差,热容量随温度升高而增大,耐火度高(>2000℃),T 荷软=1550℃,抗热震 性差 高纯镁砖:MgO>95%。或称直接结合镁砖,采用 SiO2 含量低的优质镁砂做原料,> 1800℃烧成。 5 其他耐火材料 高岭土砖:Al2O3:40~44%的耐火材料,以高岭土为原料,高纯度的黏土,生产方法有 压制、捣打与浇注三种,产品有池炉大砖(砌池底或池壁)、供料槽砖、换热器筒形砖及坩 埚等 高铝砖:Al2O3:48%以上中性耐火材料,Ⅰ等 Al2O3>75%,Ⅱ等(60~75%),Ⅲ等(48~60%) 不定性耐火材料:由粒状和粉状耐火材料与结合剂、外加剂(如增塑剂、助熔剂、防缩 剂、促硬剂等)混合组成的不经成型和烧成而直接供使用的耐火材料,也称散装耐火材料。 硬化特点可为:气硬性结合剂。大气和常温下即硬化,如水玻璃、硅溶胶;水硬性结合剂, 通水反应并在潮湿介质中养护凝结硬化,如水泥;热硬性结合剂,在高于常温、低于烧结温 度下可较快地硬化。如磷酸铝、磷酸钠、硫酸铝;火硬性结合剂,在高温下经过烧结后采用 一定硬度,如火泥,不定形耐火材料种类:浇灌料、可塑料、捣打料、喷补料和耐火泥 轻质耐火材料:窑体散热低、能耗低、窑体重量低、窑炉造价低,性能:梯级密度,气 孔率,导热系数,使用温度和机械强度;低温型<900℃,如硅藻土砖、珍珠岩砖;中温型 900~1200℃,蛭石、硅酸钙、轻质黏土砖、硅酸铝纤维,高温型>1200℃,轻质高铝砖、氧 化铝空心球,体积密度:次轻质(1.0~1.3g/cm3),轻质(0.4~1.0g/cm3),超轻质(0.4g/cm3 以下),生产方法:加入可燃物质法、泡沫法和化学法,形态:纤维状、多孔状和颗粒状,
电熔刚玉砖:以高纯氧化铝为原料,并引入少量纯碱在 2000~2200℃下熔融而成。氧化 铝有多种晶体形态,有 α-βAl2O3 砖,α- Al2O3 砖,β-Al2O3 砖等。电熔 α-βAl2O3 砖,白色制 品,Al2O3:94.5%~96.5%,晶相:45~55%α- Al2O3 相和 45~60%β- Al2O3 相。晶体混合交织, 不到 2%的玻璃相基质充填间隙,整体结构很细密。耐玻璃液侵蚀性强,在高温碱蒸汽中保 持高稳定性。有一定的抗热震性。
刚玉莫来石
项目名称
单位
莫来石砖
再烧结电熔 莫来石-刚玉砖
莫来石砖
刚玉-莫来石砖
Al2O3
%
≥70
≥75
≥80
≥90
SiO2 Fe2O3 显气孔率 体积密度
% % % g/cm3
≤25 ≤0.5 ≤17 ≥2.55
≤23 ≤0.5 ≤14 ≥2.65
≤18 ≤0.5 ≤19 ≥2.70
≤8 ≤0.3 ≤18 ≥2.90
耐火涂料、轻质耐火浇注料、炮泥等。
氧化铝 a 型是刚玉,r 型是氢氧化铝
学名
使用温度
化学元素
氧化铝纤维 1450-1600 Al2O3 95% SiO2 5% 陶瓷纤维 -100-1200 SiO2、 MgO、 CaO 矿物纤维 1000 SiO2:40-60% CaO+MgO:25-30%,Al2O3 15-25%,Na2O+K2O ,Fe2O3 氧化铝(矾土) 1800 Al2O3 高铝砖 1750 Al2O3>48% SiO2 石墨 1800 C
常温耐压强度 MPa
≥90
≥100
≥80
≥100
荷软开始点 ℃
(0.2MPa,0.6%)
用途
--
耐火材料种类和特性
≥1630
≥1700
≥1650
≥1700
玻璃熔窑上部 结构砖、料道 砖、盖板、冶金 极其它工业中 温窑炉内衬,炭 黑反应炉急冷 段、停留段内 衬。
玻璃熔窑上部 玻璃熔窑上部结
玻璃熔窑 结构砖、盖板, 构砖、料道砖、
石棉 500-600 MgO ,SiO2 结晶水 硅微粉 >1600, SiO2>75%, Fe2O3 ,MgO ,Na2O ,CaO 碳化硅 1600-1700, SiC>95% ,Fe2O3 硅酸钙砖 900-950, SiO2,CaO 镁砖 1600 MgO>40% ,Cr2O3<20% ,SiO2
AZS 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
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
补炉料、耐火捣打料、耐火浇注料、耐火可塑料、耐火泥、耐火喷补料、耐火投射料、
质地:天然和人造 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。
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。
原料与工艺:以黏土熟料为骨料,以软质黏土作结合剂,半干法或可塑法成型,1300~1400℃ 烧成
性质:耐酸性渣侵蚀,对碱性渣的抵抗力稍差;热膨胀系数不大,抗热震性较好;荷重 软化温度远小于耐火度,这是一大缺点,软化开始与终了温度的间隔很大,不会很快坍陷
2.硅砖 组成:化学成分:SiO2:94%~98%、Al2O3:0.2~2%、 CaO:1.5~3.5%、Fe2O3:0.3~3%、 R2O:0~0.5% 原料与工艺:石英石、废砖、石灰、矿化剂和有机结合剂。SiO2 含量不低于 96%的石 英石 少量矿化剂(如铁鳞、石灰乳)和结合剂(如糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液) 混练→成型→干燥→烧成等工序 玻璃窑用硅砖 高温体积稳定,不会因温度波动而引起炉体变化。硅砖荷重软化温度高、蠕变率小、玻 璃窑 1600℃保持炉体不变形,结构稳定 对玻璃液无污染。硅砖主要成分 SiO2,使用时如有掉块或表面熔滴,不影响玻璃液的 质量 耐化学侵蚀,上部结构的硅砖受玻璃配料中含 R2O 的气体侵蚀,表面生成一层光滑的 变质层,是侵蚀速度变低,起到保护作用,体积密度小,可减轻炉体重量 硅砖烤窑时注意事项 200~300℃和 573℃时晶型转变,梯级骤然膨胀,烘烤时 600℃以下升温不宜太快;冷却 时 600℃以下应避免剧烈的温度变化,尽可能不与碱性物质接触 3.电熔铸耐火材料 主要品种有:电熔莫来石砖,电熔锆刚玉砖,电熔刚玉砖等 电熔锆刚玉砖:外观呈蛋黄色,以锆英石和工业氧化铝为主要原料。少量富锆砂(提高 ZrO2 含量),纯碱(助熔、Na2O 能抑制莫来石形成、促进莫来石热分解)和硼砂(助熔、 可改善玻璃相性质、防止铸件裂纹)。 熔融气氛:还原法,石墨电极直接插入熔融液中,使溶液掺碳。料中铁、钛氧化物杂质 被还原成低价氧化物,降低了玻璃相渗出温度(约 1200~1330℃)。氧化法:石墨电极不与 熔融液接触,碳不会掺入。并吹入氧,使还原物质转变成氧化物质,又能接触石墨电极沾污 现象。砖呈淡米色。含碳量低。玻璃相数量少,且渗出温度高(1380~1410℃)。 浇注方法:普通浇注法(代号 PT 或 RC 或 RN),倾斜浇铸法(QX 或 TA 或 RO),无 缩孔浇注法(WS 或 VF 或 RT),密实浇铸法(MS 或 RV 或 RR);属于 Al2O3-ZrO2-Si上 SiO2 的硅质制品,抗酸性炉渣侵蚀能力强。主要用于焦炉、玻璃熔 窑、酸性炼钢炉等热工设备,是酸性最强的耐火材料。 酸性耐火材料 粘土砖:含 30%~46%氧化铝,它以耐火粘土为主要原料,耐火度 1580~1770℃,抗 热震性好,属于弱酸性耐火材料,对酸性炉渣有抗蚀性,用途广泛,是目前生产量最大的一 类耐火材料。 半硅质耐火:酸性居中期间。 锆英石质,SIC 耐火材料也归入到酸性耐火材料(因为会产生 SiO2) 中性耐火材料 高铝质制品:莫来石: 刚玉: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 铬砖:主晶相是铬铁矿,用铬矿和镁砂按不同比例制 成的铬镁砖抗热震性好,主要用 作碱性平炉顶砖。 碳制品:碳砖: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 : 用 碳 质 材 料 在 电 炉 中 经 2500 ~ 2800℃ 石 墨 化 处 理 制 得 碳化硅:以碳化硅为原料,加粘土、氧化硅等粘结剂在 1350~1400℃烧成 碱性耐火材料 镁制品:含氧化镁 80%~85%以上,纯氧化镁的熔点高达 2800℃,因此,镁砖的耐火度较 粘土砖和硅砖都高,碱性耐火材料主用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼以及高温热 工设备。 氧化物材料:如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆、氧化铀、氧化镁、氧 化 铈和氧化钍等熔点在 2050~3050℃。 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 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。 经常使用的耐火材料
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