无机非金属材料作业

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1、耐火材料一定义：耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。耐火度是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。耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的50％～60％二历史：古代、中世纪、文艺复兴时代的耐火材料，工业革命前后高炉、焦炉、热风炉用耐火材料，近代后期新型耐火材料及其制造工艺，现代耐火材料制造技术及主要技术进步，以及对末来耐火材料发展的展望，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

2、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。三分类：分为普通和特种耐火材料两大类。普通耐火材料按化学特性分为酸性、中性和碱性。特种耐火材料按组成分为高温氧化物、难熔化合物和高温复合材料此外,按照耐火度强弱可分为普通耐火制品(1580～1770℃)、高级耐火制品(1770～2000℃)和特级耐火制品（2000℃以上）。按照制品的外形可分为块状（标准砖、异形砖等）、特种

3、形状（坩埚、匣钵、管子等）、纤维状(硅酸铝质、氧化锆质和碳化硼质等)和不定形状（耐火泥、浇灌料和捣打料等）。按照烧结工艺分为烧结制品、熔铸制品、熔融喷吹制品等。四主要成分：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

4、，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

5、、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。五应用简介：炉窑用耐火材料主要介绍冶金行业炉窑所用的耐火材料。热风炉用耐火材料的选择主要取决于热风温度，当风温低于900℃，普遍采用粘土砖；风温900～1000℃时，高温部位的衬砖与格子砖则选用高铝砖、莫来石砖或硅线石砖；风温高于1100℃，必须选用低蠕变性的高铝砖、莫来石砖、硅砖及堇青石砖作为衬砖及格

6、子砖。盛钢桶用耐火材料，由于多炉连铸和冶炼洁净钢的需要，盛钢桶容积不断扩大，钢水温度提高，盛钢时间延长及对钢水吹氩等综合因素的影响，耐火材料使用条件日益苛刻。发展趋势之一是渣线和其它易损蚀部位采用镁白云石碳砖、铝镁尖晶石砖、镁铬砖、镁碳砖和镁铝碳砖等。另一趋势是内衬整体化，采用镁锆质等浇注料以模型芯振动法成型。耐火材料应用的特点随着工业的发展，耐火材料应用范围不断扩大，耐火材料功能日益显著，耐火材料单耗大幅度下降。耐火材料应用范围不断扩大随着冶炼技术的发展，耐火材料的品种与质量发生重大变化。从氧化物和硅酸盐为主演变为以氧化物、非氧化物和石墨复合为主

7、(含以非氧化物为主)。如高炉炉身用氮化硅结合的碳化硅制品逐步取代高铝砖和刚玉制品。镁碳砖与镁白云石碳砖已广泛应用于氧气转炉、电炉，并扩大至炉外精炼装置与盛钢桶。碳结合制品，如铝碳质、锆碳质、铝锆碳质等制品已成为连铸用耐火材料的主要制品。氧化铝一碳化硅一碳质制品已成功地用于砌筑铁水预处理装置上。熔铸镁铬砖、烧结镁铬砖及碳化硅砖等在有色金属冶炼领域中得到充分的应用。六未来发展前景随着我国经济实力的整体提高，中国在世界耐火材料行业的地位也在不断提高，目前我国耐火材料工业所生产的产品品种和总量，不仅满足了国内高温工业生产、发展的需求，而且产品遍及东南亚多国

8、和美洲、欧盟、俄罗斯等150个国家（地区）。　　新型绿色环保和节能降耗耐火材料将成为未来耐火材料行业发展的主要趋势，不定形