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[科普中國(guó)]-石灰質(zhì)耐火材料

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石灰質(zhì)耐火材料是指以氧化鈣為主要成分(氧化鈣含量為96%~99%)的耐火材料。具有高的耐火度和良好的抗堿性渣的能力。能吸附鋼液中的氧化鋁夾雜物,起潔凈鋼的作用。極易受鐵氧化物的浸蝕。

簡(jiǎn)介石灰質(zhì)耐火材料是指以氧化鈣為主要成分(氧化鈣含量為96%~99%)的耐火材料。具有高的耐火度和良好的抗堿性渣的能力。能吸附鋼液中的氧化鋁夾雜物,起潔凈鋼的作用。極易受鐵氧化物的浸蝕。

氧化鈣氧化鈣的揮發(fā)性較氧化鎂低,可以在真空下使用,極易水化,是其主要缺點(diǎn),至今生產(chǎn)和使用還很少。用燒結(jié)石灰或電熔石灰為原料,配入少量脫水有機(jī)物(如石蠟、瀝青等)或鈦、鐵的氧化物,經(jīng)混合、成型,在1600~1700℃下燒成制品。如在二氧化碳?xì)夥障聼?,可使其生成碳酸鈣保護(hù)膜。將制品浸漬在瀝青中,可以提高其抗水性(抗渣性也可提高)。用于制造熔煉高純、等金屬的坩堝,以及真空冶煉爐和熔融磷酸鹽礦的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯等。

耐火材料耐火度不低于1580℃的一類無(wú)機(jī)非金屬材料。耐火度是指耐火材料錐形體試樣在沒(méi)有荷重情況下,抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。但僅以耐火度來(lái)定義已不能全面描述耐火材料了,1580℃并不是絕對(duì)的?,F(xiàn)定義為凡物理化學(xué)性質(zhì)允許其在高溫環(huán)境下使用的材料稱為耐火材料。耐火材料廣泛用于冶金、化工、石油、機(jī)械制造、硅酸鹽、動(dòng)力等工業(yè)領(lǐng)域,在冶金工業(yè)中用量最大,占總產(chǎn)量的50%~60%。

結(jié)構(gòu)酸性耐火材料以氧化硅為主要成分,常用的有硅磚和粘土磚。硅磚是含氧化硅94%以上的硅質(zhì)制品,使用的原料有硅石、廢硅磚等,其抗酸性爐渣侵蝕能力強(qiáng),荷重軟化溫度高,重復(fù)煅燒后體積不收縮,甚至略有膨脹;但其易受堿性渣的侵蝕,抗熱震性差。硅磚主要用于焦?fàn)t、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設(shè)備。粘土磚以耐火粘土為主要原料,含有30%~46%的氧化鋁,屬弱酸性耐火材料,抗熱振性好,對(duì)酸性爐渣有抗蝕性,應(yīng)用廣泛。

中性耐火材料以氧化鋁、氧化鉻或碳為主要成分。含氧化鋁95%以上的剛玉制品是一種用途較廣的優(yōu)質(zhì)耐火材料。以氧化鉻為主要成分的鉻磚對(duì)鋼渣的耐蝕性好,但抗熱震性較差,高溫荷重變形溫度較低。碳質(zhì)耐火材料有碳磚、石墨制品和碳化硅質(zhì)制品,其熱膨脹系數(shù)很低,導(dǎo)熱性高,耐熱震性能好,高溫強(qiáng)度高,抗酸堿和鹽的侵蝕,尤其是弱酸堿具有較好的抵抗能力,不受金屬和熔渣的潤(rùn)濕,質(zhì)輕。廣泛用作高溫爐襯材料,也用作石油、化工的高壓釜內(nèi)襯。

堿性耐火材料以氧化鎂、氧化鈣為主要成分,常用的是鎂磚。含氧化鎂80%~85%以上的鎂磚,對(duì)堿性渣和鐵渣有很好的抵抗性,耐火度比粘土磚和硅磚高。主要用于平爐、吹氧轉(zhuǎn)爐、電爐、有色金屬冶煉設(shè)備以及一些高溫設(shè)備上。1

應(yīng)用在特殊場(chǎng)合應(yīng)用的耐火材料有高溫氧化物材料,如氧化鋁、氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣、氧化鋯等,難熔化合物材料,如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等;高溫復(fù)合材料,主要有金屬陶瓷、高溫?zé)o機(jī)涂層和纖維增強(qiáng)陶瓷等。

經(jīng)常使用的耐火材料有AZS磚、剛玉磚、直接結(jié)合鎂鉻磚、碳化硅磚、氮化硅結(jié)合碳化硅磚,氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料;氧化鈣、氧化鉻、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈹?shù)饶突鸩牧稀?/p>

經(jīng)常使用的隔熱耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、絕熱板等。

經(jīng)常使用的不定形耐火材料有補(bǔ)爐料、搗打料、澆注料、可塑料、耐火泥、耐火噴補(bǔ)料、耐火投射料、耐火涂料、輕質(zhì)耐火澆注料、炮泥等。

散狀耐火材料(不定形耐火材料):不定形耐火材料是由合理級(jí)配的粒狀和粉狀料與結(jié)合劑共同組成的不經(jīng)成型和燒成而直接供使用的耐火材料。通常,對(duì)構(gòu)成此種材料的粒狀料稱骨料,對(duì)粉狀料稱摻合料,對(duì)結(jié)合劑稱膠結(jié)劑。這類材料無(wú)固定的外形,可制成漿狀、泥膏狀和松散狀,因而也通稱為散狀耐火材料。用此種耐火材料可構(gòu)成無(wú)接縫的整體構(gòu)筑物,故還稱為整體耐火材料。

不定形耐火材料的基本組成是粒狀和粉狀的耐火物料。依其使用要求,可由各種材質(zhì)制成。為了使這些耐火物料結(jié)合為整體,除極少數(shù)特殊情況外,一般皆加入適當(dāng)品種和數(shù)量的結(jié)合劑。為改進(jìn)其可塑性或減少用水量,可加入少量適當(dāng)增塑減水劑,為滿足其他特殊要求,還可分別加入少量適當(dāng)其他外加劑。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)