耐火材料应用于钢铁、有色金属、玻璃、水泥、陶瓷、石化、机械、锅炉、轻工、电力、等国民经济的各个领域,是上述产业生产运行和技术发展的基本材料,在高温工业生产发展中起着的重要作用。
耐火材料行业发展与国内矿产资源的保有量休戚相关。铝矾土、菱镁矿和石墨是三大耐火原料。而中国是世界三大铝土矿出口国之一,菱镁矿储量世界,还是石墨出口大国,丰富的资源支撑着中国耐火材料度过了高速发展的十年。
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94%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,抗热震性差。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,抗热振性耐火材料好,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,但抗热震性较差,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,耐热震性能好,高温强度高,抗酸碱和盐的侵蚀,尤其是弱酸碱具有较好的抵抗能力,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。
据制品的致密程度和外形不同,有烧结法、熔铸法和熔融喷吹法等。 烧结法是将部分原料预烧成熟料,破碎和筛分,再按一定配比与生料混合,经过成型、干燥和烧成。原料预烧的目的是将其中的水分、有机杂质、硫酸盐类分解的气体烧除,以减少制品的烧成收缩,制品外形尺寸的准确性。原料在破碎和研磨后还需要经过筛分,因为坯料由不同粒度的粉料进行级配,可以紧密堆积而获得致密的坯体。
重质浇注料和轻质浇注料的用途也有所不同。重质浇注料耐磨耐高温、耐侵蚀,用于环境恶劣的窑炉部位。轻质浇注料一般用于隔热层,避免窑炉的热量流失,有隔热的作用,而且因为窑的外皮温度低,还能节省燃料。
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