1、耐火材料基础知识何金峥何金峥耐火材料的现状及发展方向 我国有丰富的优质镁矿、高铝矾土、石墨原料资源，储量居我国有丰富的优质镁矿、高铝矾土、石墨原料资源，储量居全球之首，产量也最高，耐火粘土与硅石原料分布地区很广全球之首，产量也最高，耐火粘土与硅石原料分布地区很广，储量与产量均很大。我国耐火原料现年产量约，储量与产量均很大。我国耐火原料现年产量约1500万吨万吨，耐火材料年产量约，耐火材料年产量约800万吨。近万吨。近3年来，每年出口耐火原年来，每年出口耐火原料与材料约料与材料约500万吨：（其中耐火原料万吨：（其中耐火原料470万吨、耐火材料万吨、耐火材料30多万吨）。每年为国家创汇约多万吨）
2、。每年为国家创汇约7亿美元。亿美元。 按我国耐火原料资源的优势，专家们认为，应进一步发展镁按我国耐火原料资源的优势，专家们认为，应进一步发展镁铝碳质耐火材料的生产与使用，减少粘土质等普通耐火材料铝碳质耐火材料的生产与使用，减少粘土质等普通耐火材料的生产与使用。提高产品质量和改善性能，积极开发优质新的生产与使用。提高产品质量和改善性能，积极开发优质新品种，合理利用和提高耐火材料服役寿命，进一步品种，合理利用和提高耐火材料服役寿命，进一步 降低消耗降低消耗，保证和促进高温技术工业和热能工程以及国民经济的发展，保证和促进高温技术工业和热能工程以及国民经济的发展。要发展高级耐火原材料的出口，特别要增加
3、高级耐火材料。要发展高级耐火原材料的出口，特别要增加高级耐火材料制品的出口，为国家创收更多外汇，为企业增加更多经济效制品的出口，为国家创收更多外汇，为企业增加更多经济效益。益。一、耐火材料的定义 定义：耐火材料一般是指耐火度在定义：耐火材料一般是指耐火度在1580以上以上的无机非金属材料。的无机非金属材料。 它是难以被高温融化熔融的非金属材料的总称。它是难以被高温融化熔融的非金属材料的总称。 其他定义：其他定义：1500以上的定型耐火材料和最高以上的定型耐火材料和最高使用温度在使用温度在800 以上的不定型耐火材料、耐火以上的不定型耐火材料、耐火灰浆以及耐火绝热砖。灰浆以及耐火绝热砖。二、耐火
4、材料的分类（1）按化学成分为：酸性、碱性和中性耐火材料。）按化学成分为：酸性、碱性和中性耐火材料。（2）按耐火度分为：普通耐火材料、高级耐火材料、特）按耐火度分为：普通耐火材料、高级耐火材料、特 级耐火材料。级耐火材料。（3）按加工工艺分为：烧成制品、熔铸制品、不烧制品）按加工工艺分为：烧成制品、熔铸制品、不烧制品。（4）按外观分为：标型、普型、异型、特型和超特型）按外观分为：标型、普型、异型、特型和超特型（5）按成型工艺分为：天然岩石切锯、泥浆浇注、可塑）按成型工艺分为：天然岩石切锯、泥浆浇注、可塑成型、半干成型和振动、捣打、熔铸成型成型、半干成型和振动、捣打、熔铸成型（6）按矿物组成分为：
5、硅酸铝质、硅质、镁质、碳质、）按矿物组成分为：硅酸铝质、硅质、镁质、碳质、白云石质、锆英石质、特殊耐火材料（高纯氧化物制白云石质、锆英石质、特殊耐火材料（高纯氧化物制品、难熔化合物制品和高温复合材料）。品、难熔化合物制品和高温复合材料）。（7）按密度分为：重质和轻质。）按密度分为：重质和轻质。（8） 按外形分为：定型耐火材料和不定型耐火材料。按外形分为：定型耐火材料和不定型耐火材料。三、耐火材料的组成 1.化学组成化学组成 （1）主成分）主成分 酸性耐火材料：二氧化硅酸性耐火材料：二氧化硅 中性耐火材料：碳质耐火材料、高铝耐火材料、铬质耐中性耐火材料：碳质耐火材料、高铝耐火材料、铬质耐火材料火
6、材料 碱性耐火材料：氧化镁、氧化钙碱性耐火材料：氧化镁、氧化钙 （2）杂质成分）杂质成分 （3）添加成分）添加成分 2.矿物组成矿物组成 结晶相结晶相+玻璃相（基质）玻璃相（基质）四、耐火材料的性质（常用） 1.高的耐火度高的耐火度 2.良好的荷重软化温度良好的荷重软化温度 3.具有高温下的体积稳定性具有高温下的体积稳定性 4.良好的抗热震性良好的抗热震性 5.良好的抗蚀性良好的抗蚀性五、耐火材料的制备原理 1.烧结耐火材料烧结耐火材料 烧结耐火材料的生产工艺流程如下图：烧结耐火材料的生产工艺流程如下图： 2.熔铸耐火材料熔铸耐火材料 熔铸耐火材料生产工艺流程如下图：熔铸耐火材料生产工艺流程如
7、下图：配料混料成型烧成拣选成品微机控制烧结耐材流程图例耐火材料性质的介绍 （1）物理性质：气孔率、吸水率、体积密度、真密）物理性质：气孔率、吸水率、体积密度、真密度（真比重）度（真比重） （2）热学性能：热容、热膨胀性、导热系数）热学性能：热容、热膨胀性、导热系数 （3）力学性能：常温耐压强度、抗折强度）力学性能：常温耐压强度、抗折强度 （4）使用性能：耐火度、高温荷重软化温度、体积）使用性能：耐火度、高温荷重软化温度、体积稳定性稳定性 （5）热稳定性：渣性（耐玻璃侵蚀性）、热震）热稳定性：渣性（耐玻璃侵蚀性）、热震 （6）抗蚀性能：抗碱性、抗氧化、抗水化）抗蚀性能：抗碱性、抗氧化、抗水化耐火
8、材料的物理性质- （1）气孔率 气孔率是耐火制品所含气孔体积与制品总体气孔率是耐火制品所含气孔体积与制品总体积的百分比。耐火材料内的气孔是由原料中气积的百分比。耐火材料内的气孔是由原料中气孔和成型后颗粒间的气孔所构成。大致可分为孔和成型后颗粒间的气孔所构成。大致可分为三类：三类： (1)闭口气孔闭口气孔，它封闭在制品中不与外界相通，它封闭在制品中不与外界相通； (2)开口气孔开口气孔，一端封闭，另一端与外界相通，一端封闭，另一端与外界相通，能为流体填充；，能为流体填充； (3)贯通气孔，贯通制品的两面，能为流体通贯通气孔，贯通制品的两面，能为流体通过。过。闭气孔 它封闭在制品中不与外界相通闭气
9、孔定形耐材抛面开气孔 一端封闭，另一端与外界相通开气孔定形耐材表面贯通气孔 贯通制品的两面，能为流体通过贯通气孔图中：1为闭气孔2为开气孔3为贯通气孔定形耐材抛面示意图耐火材料的物理性质- （2）体积密度 体积密度是耐火制品的质量与其体积（包括气体积密度是耐火制品的质量与其体积（包括气孔）的比值。它表征耐火材料的致密程度，是孔）的比值。它表征耐火材料的致密程度，是所有耐火原料和耐火制品质量标准中的基本指所有耐火原料和耐火制品质量标准中的基本指标之一。体积密度高的制品，其气孔率小，强标之一。体积密度高的制品，其气孔率小，强度、高温荷重软化温度等一系列性能好。度、高温荷重软化温度等一系列性能好。耐
10、火材料的物理性质- （3）真比重（真密度） 真密度是耐火制品的质量与其真体积（真密度是耐火制品的质量与其真体积（不包括不包括气孔体积气孔体积）之比。在耐火材料中，硅砖的真密）之比。在耐火材料中，硅砖的真密度是衡量石英转化程度的重要技术指标。度是衡量石英转化程度的重要技术指标。SiO2组成的各种不同矿物的真密度不同，鳞组成的各种不同矿物的真密度不同，鳞石英的真密度最小，方石英次之，石英最大。石英的真密度最小，方石英次之，石英最大。 对于耐火材料的真密度，中国标准（对于耐火材料的真密度，中国标准（GB/T50711997）和国际标准（）和国际标准（ISO5018）规定，把材料破碎、磨细到尽可）规定
11、，把材料破碎、磨细到尽可能无封闭气孔存在的颗粒后，用测量试样干燥能无封闭气孔存在的颗粒后，用测量试样干燥质量和真体积来测定真密度。质量和真体积来测定真密度。耐火材料的物理性质- （4）吸水率 吸水率是耐火制品全部开口气孔所吸收的水的吸水率是耐火制品全部开口气孔所吸收的水的质量与干燥试样的质量百分比。耐火原料生产质量与干燥试样的质量百分比。耐火原料生产中习惯上用吸水率来鉴定熟料的煅烧质量，原中习惯上用吸水率来鉴定熟料的煅烧质量，原料煅烧得越好，吸水率数值越低，一般应小于料煅烧得越好，吸水率数值越低，一般应小于5。耐火材料的物理性质- （5）透气度 透气度是耐火制品允许气体在压差下通过的透气度是耐
12、火制品允许气体在压差下通过的性能。透气度主要是由贯通气孔的大小、数量性能。透气度主要是由贯通气孔的大小、数量和结构决定的。和结构决定的。 某些制品，如用于隔离火焰或高温气体的制品某些制品，如用于隔离火焰或高温气体的制品，要求具有很低的透气度；，要求具有很低的透气度； 有些制品如吹氩浸入式水口透气内壁等一系有些制品如吹氩浸入式水口透气内壁等一系列专用透气耐火制品，则又必须具有一定的透列专用透气耐火制品，则又必须具有一定的透气度。气度。耐火材料的物理性质- （6）气孔孔径分布 气孔孔径分布是耐火制品中各种孔气孔孔径分布是耐火制品中各种孔径的气孔所占气孔总体积的百分率径的气孔所占气孔总体积的百分率。
13、 在气孔率相同时，孔径大的制品其强度低。熔在气孔率相同时，孔径大的制品其强度低。熔铸或隔热耐火制品的气孔孔径可大于铸或隔热耐火制品的气孔孔径可大于1mm，称为缩孔或大气孔；纹密耐火制品中的气孔主称为缩孔或大气孔；纹密耐火制品中的气孔主要为毛细孔，孔径多为要为毛细孔，孔径多为130um；气孔微细；气孔微细化的铝碳制品和致密高铝砖的平均孔径小于化的铝碳制品和致密高铝砖的平均孔径小于12um。（例）定型耐材的溶洞标准 溶洞的椭圆长径溶洞的椭圆长径a在在11mm以下；以下； 溶洞的椭圆短径溶洞的椭圆短径b在在7mm以下；以下； 表面溶洞数量表面溶洞数量3个个/面；面； 溶洞的平均直径在溶洞的平均直径在
14、5mm以下忽略。以下忽略。 溶洞外周的凸出部分，如溶洞外周的凸出部分，如果影响果影响10段堆积检查，应段堆积检查，应打磨平滑。打磨平滑。ab耐火材料的热学性能-（1）比热容 比热容是指比热容是指1kg耐火材料温度升高耐火材料温度升高1所吸收的热量。所吸收的热量。 耐火材料的比热容数值主要用于窑炉设计热工耐火材料的比热容数值主要用于窑炉设计热工计算。蓄热室格子砖采用高比热热容的致密材计算。蓄热室格子砖采用高比热热容的致密材料，以增加蓄热室热量和放热量，提高还热效料，以增加蓄热室热量和放热量，提高还热效率。率。 比热容按下式计算：比热容按下式计算： 式中：式中： C-耐火材料的等压比热容，耐火材料
15、的等压比热容，kJ/（kg）；）； Q-加热试样所消耗的热量，加热试样所消耗的热量， kJ； G-试样的质量，试样的质量，kg； t0-试样加热前的温度，试样加热前的温度，； t1-试样加热后的温度，试样加热后的温度，。)(01ttGQC耐火砖的平均比热容与温度的关系曲线1一黏土砖；2镁砖；3硅砖：4硅线石砖； 5白云石砖；6铬砖 热膨胀性是指耐火制品在加热过程中的长度热膨胀性是指耐火制品在加热过程中的长度变化，其表示方法有变化，其表示方法有线膨胀率线膨胀率和和线膨胀系数线膨胀系数量量种。种。 线膨胀率线膨胀率是指由室温至试验温度间，试样长是指由室温至试验温度间，试样长度的相对变化率。度的相对
16、变化率。 线膨胀系数线膨胀系数是指由室温至试验温度间，温度是指由室温至试验温度间，温度每升高每升高1，试样长度的相对变化率。，试样长度的相对变化率。耐火材料的热学性能-（2）热膨胀性 热膨胀性是耐火材料使用时应考虑的重要性热膨胀性是耐火材料使用时应考虑的重要性能之一。炉窑在常温下砌筑，而在高温下使用时能之一。炉窑在常温下砌筑，而在高温下使用时炉体要膨胀。为抵消热膨胀造成的应力，炉体要膨胀。为抵消热膨胀造成的应力，需预留需预留膨胀缝膨胀缝。线膨胀率和线膨胀系数是预留膨胀缝和。线膨胀率和线膨胀系数是预留膨胀缝和砌体总尺寸结构设计计算的关键参数。砌体总尺寸结构设计计算的关键参数。常用耐火制品的平均线
17、膨胀系数见下表（例）材料名称黏土砖莫来石砖莫来石刚玉砖刚玉砖半硅砖硅砖镁砖平均线膨胀系数（201000)/10-6 -14.56.05.55.87.07.58.08.57.07.911.5131415砖砌筑砖砌筑膨胀缝膨胀缝不定型耐材施不定型耐材施工膨胀缝工膨胀缝 热导率是指在单位温度梯度下，单位时间内热导率是指在单位温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积的热量。耐火材料的热导率通过单位垂直面积的热量。耐火材料的热导率对于高温热工设备的设计是不可缺少的重要数对于高温热工设备的设计是不可缺少的重要数据。对于那些要求隔热性能良好的轻质耐火材据。对于那些要求隔热性能良好的轻质耐火材料，检验其热导率更
18、具有重要意义，可以减少料，检验其热导率更具有重要意义，可以减少厚度或热损失。厚度或热损失。耐火材料的热学性能-（3）热导率 一般把导热系数小于一般把导热系数小于0.25W/m. 的材料称为的材料称为绝热材料。绝热材料都是多孔材料，孔内都充满绝热材料。绝热材料都是多孔材料，孔内都充满着空气，空气的导热系数比固体的导热系数小得着空气，空气的导热系数比固体的导热系数小得多，因此多孔材料的导热系数都较小。一般优质多，因此多孔材料的导热系数都较小。一般优质的绝热材料导热系数值在的绝热材料导热系数值在0.0350.07 W/m. 。 耐火材料的导热系数在耐火材料的导热系数在0.75.8 W/m. ，绝，绝
19、大部分耐火材料的导热系数是随温度升高而增大大部分耐火材料的导热系数是随温度升高而增大。但是镁砖和镁铬砖例外，其导热系数随温度升。但是镁砖和镁铬砖例外，其导热系数随温度升高而减小（下图）。高而减小（下图）。 1碳化硅砖；碳化硅砖；2镁砖镁砖；3碳化硅砖碳化硅砖（含（含SIC70%）；）；4刚玉砖刚玉砖；5碳碳化硅砖（含化硅砖（含SIC50%）；）；6烧结白云石砖；烧结白云石砖；7氧化锆砖；氧化锆砖；8镁铬镁铬砖砖；9刚玉砖（刚玉砖（90%）；）；10硅硅线石砖；线石砖；11橄榄橄榄石砖；石砖；12铬砖；铬砖；13硅砖；硅砖；14致密黏土砖；致密黏土砖；15黏土砖黏土砖镁砖、镁铬砖、刚玉砖比较明显
20、镁砖、镁铬砖、刚玉砖比较明显 耐压强度是耐火材料在一定温度下单位面积耐压强度是耐火材料在一定温度下单位面积上所能承受的上所能承受的极限载荷极限载荷。 耐压强度是衡量耐火材料质量的重要性能之一耐压强度是衡量耐火材料质量的重要性能之一。 耐火材料的耐压强度分为常温耐压强度和高温耐火材料的耐压强度分为常温耐压强度和高温耐压强度，常温耐压强度是指制品在室温下测耐压强度，常温耐压强度是指制品在室温下测得的数值；高温耐压强度是指制品在指定的高得的数值；高温耐压强度是指制品在指定的高温条件下测得的数值。温条件下测得的数值。耐火材料的力学性能-（1）耐压强度生产厂家日本美浓营口青花耐火砖名称镁尖晶石砖镁铝尖晶
21、石砖耐火砖型号MIC-EXKHAS-50耐火砖材质镁、尖晶石镁、尖晶石耐火度SK Refractoriness40UP40显气孔率 %Apparent porosity15.316.1耐压强度 Mpa cold crushing7053荷重软化点 Load:0.2Mpa1700UP*吸水率 %5.1*显比重 g/cm23.543.5抗热震性1200air cooling3030膨胀率 % (1000)1.150.5热传导率3504.94.65004.43.710003.83.6化学成分SiO20.20.4Al2O318.612.5Fe2O31*CaO0.8*MgO80.584.8耐火砖的检测报
22、告 耐火村料抗折强度是指试样单位面积承受弯矩耐火村料抗折强度是指试样单位面积承受弯矩时的极限折断应力，又称抗弯强度。时的极限折断应力，又称抗弯强度。 耐火村料抗折强度分为常温抗折强度和高温耐火村料抗折强度分为常温抗折强度和高温抗折强度。常温下测得的抗折强度称为常温抗抗折强度。常温下测得的抗折强度称为常温抗折强度：耐火制品在规定的高温条件下所测得折强度：耐火制品在规定的高温条件下所测得的强度值称为该温度下的高温抗折强度。的强度值称为该温度下的高温抗折强度。耐火材料的力学性能-（2）抗折强度 粘接强度是指两种材料粘接在一起时，单位粘接强度是指两种材料粘接在一起时，单位界面之间的粘结力。界面之间的粘
23、结力。 耐火材科粘结强度主要是耐火材科粘结强度主要是表征不定形耐火材料表征不定形耐火材料在各种温度及特定条件，主要是使用条件下的在各种温度及特定条件，主要是使用条件下的强度指标。强度指标。 不定形耐火材料在使用时，要有一定的粘结力不定形耐火材料在使用时，要有一定的粘结力，以使其有效地粘结于施工基体。，以使其有效地粘结于施工基体。耐火材料的力学性能-（3）粘接强度 耐火材料高温蠕变性是指制品在高温下耐火材料高温蠕变性是指制品在高温下受应受应力作用力作用随着时间变化而发生的等高温形变。随着时间变化而发生的等高温形变。 根据施加外力的方式，高温蠕变性可分为高温根据施加外力的方式，高温蠕变性可分为高温
24、压缩蠕变、高温拉伸蠕变、高温弯曲蠕变和高压缩蠕变、高温拉伸蠕变、高温弯曲蠕变和高温扭转蠕变等。其中常用的是高温压缩蠕变。温扭转蠕变等。其中常用的是高温压缩蠕变。耐火材料的力学性能-（4）高温蠕变性 测定耐火材料的蠕变意义在于，研究测定耐火材料的蠕变意义在于，研究耐火村料在高温下由于耐火村料在高温下由于应力作用应力作用而产而产生的组织结构的变化，检验制品的质生的组织结构的变化，检验制品的质量和评价生产工艺。量和评价生产工艺。 一般认为影响高温蠕变的因素有；一般认为影响高温蠕变的因素有； (1)使用条件，如温度、时间、气氛性质等；使用条件，如温度、时间、气氛性质等； (2)材料性质，如化学组成和矿
25、物组成；材料性质，如化学组成和矿物组成； (3)显微组织结构。显微组织结构。耐火材料的力学性能-（5）弹性模量 弹性模量是指材料在外力作用下产生的应力弹性模量是指材料在外力作用下产生的应力与伸长或压缩弹性形变之间的关系。亦称杨氏与伸长或压缩弹性形变之间的关系。亦称杨氏模量。其数值为试样横截面所受正应力与应变模量。其数值为试样横截面所受正应力与应变之比。之比。 弹性模量：材料的抗弹性变形的一个量，材料弹性模量：材料的抗弹性变形的一个量，材料刚度的一个指标。刚度的一个指标。 耐火材料的使用性能-（1）耐火度 耐火度指耐火材料在耐火度指耐火材料在无荷重无荷重时抵抗高温作用而时抵抗高温作用而不熔化的性
26、能。不熔化的性能。 耐火度是指耐火材料在高温下抵抗熔化的能力耐火度是指耐火材料在高温下抵抗熔化的能力。它是耐火材料的一项基本指标，可以粗略地。它是耐火材料的一项基本指标，可以粗略地识别耐火材料质量的高低。识别耐火材料质量的高低。 耐火度的测定方法是将材料做成截头三角锥。在规定的加耐火度的测定方法是将材料做成截头三角锥。在规定的加热条件下，与标准高温锥弯倒情况作比较。直至试锥顶部热条件下，与标准高温锥弯倒情况作比较。直至试锥顶部弯倒接触底盘，此时与试锥同时弯倒的标准高温锥可代表弯倒接触底盘，此时与试锥同时弯倒的标准高温锥可代表的温度即为该试锥的耐火度。试锥在不同熔融阶段的弯倒的温度即为该试锥的耐
27、火度。试锥在不同熔融阶段的弯倒情况见下图。情况见下图。a熔融开始以前；b在相当于耐火度得温度下；c在高于耐火度温度下耐火制品的化学成分、矿物组成及其分布状态是影响耐火度的最基本因素。 试锥在不同熔融阶段得弯倒情况 耐火材料的耐火度通常都用标准测温锥的锥号表耐火材料的耐火度通常都用标准测温锥的锥号表示。各国标准测温锥规格不同，锥号所代表的温示。各国标准测温锥规格不同，锥号所代表的温度也不一致。世界上常见的测温锥有德国的塞格度也不一致。世界上常见的测温锥有德国的塞格尔锥尔锥(缩写为缩写为SK)、国际标准化组织的标准测温、国际标准化组织的标准测温锥锥(IS0)、中国的标准测温锥、中国的标准测温锥(W
28、Z)和前苏联的和前苏联的标准测温锥标准测温锥(IIK)等。其中等。其中IS0 、 WZ 、 IIK(是一致的，采用锥号乘以是一致的，采用锥号乘以10即为所代表的温度。即为所代表的温度。 参看测温锥标号对照表参看测温锥标号对照表生产厂家日本美浓营口青花耐火砖名称镁尖晶石砖镁铝尖晶石砖耐火砖型号MIC-EXKHAS-50耐火砖材质镁、尖晶石镁、尖晶石耐火度SK Refractoriness40UP40显气孔率 %Apparent porosity15.316.1耐压强度 MPa cold crushing7053荷重软化点 Load:0.2Mpa1700UP*吸水率 %5.1*显比重 g/cm23
29、.543.5抗热震性1200air cooling3030膨胀率 % (1000)1.150.5热传导率3504.94.65004.43.710003.83.6化学成分SiO20.20.4Al2O318.612.5Fe2O31*CaO0.8*MgO80.584.8耐火砖的检测报告耐火材料的使用性能-（2）荷重软化温度 耐火材料荷重软化温度是指耐火制品在持续升耐火材料荷重软化温度是指耐火制品在持续升温条件下承受恒定载荷产生变形的温度。温条件下承受恒定载荷产生变形的温度。 荷重软化温度是指耐火材料在恒定的荷重下，荷重软化温度是指耐火材料在恒定的荷重下，对对高温和荷重共同作用高温和荷重共同作用的抵抗
30、性能。也称为高的抵抗性能。也称为高温荷重变形温度。温荷重变形温度。荷重软化温度的测定一般是加压0.2MPa，从试样膨胀的最高点压缩至它原始高度的0.6为软化开始温度，4（2%）为软化变形温度（也叫荷重软化点）及40变形温度。几种耐火制品的0.2MPa荷重变形温度耐火砖种类耐火砖种类0.6变形温度变形温度（TH）4变形温变形温度度40变形温度（变形温度（TK） TK-TH硅砖（耐火度硅砖（耐火度1730）1650167020刚玉砖（刚玉砖（Al2O390%）18701900莫来石砖（莫来石砖（Al2O370%）160016601800200镁砖（耐火度约镁砖（耐火度约2000）155015803
31、0一级粘土砖（一级粘土砖（Al2O340%，耐火度耐火度1730）140014701600200三级粘土砖三级粘土砖125013201500250生产厂家日本美浓营口青花耐火砖名称镁尖晶石砖镁铝尖晶石砖耐火砖型号MIC-EXKHAS-50耐火砖材质镁、尖晶石镁、尖晶石耐火度SK Refractoriness40UP40显气孔率 %Apparent porosity15.316.1耐压强度 MPa cold crushing7053荷重软化点 Load:0.2Mpa1700UP1700UP吸水率 %5.1*显比重 g/cm23.543.5抗热震性1200air cooling3030膨胀率 %
32、(1000)1.150.5热传导率3504.94.65004.43.710003.83.6化学成分SiO20.20.4Al2O318.612.5Fe2O31*CaO0.8*MgO80.584.8耐火砖的检测报告耐火材料的使用性能-（3）重烧线变化率 重烧线变化率是指烧成的耐火制品再次加热重烧线变化率是指烧成的耐火制品再次加热到规定的温度，保温一定时问，冷却到室温后到规定的温度，保温一定时问，冷却到室温后所产生的所产生的残余膨胀和收缩残余膨胀和收缩。正号。正号“+”表示膨胀表示膨胀，负号，负号“一一“表示收缩。表示收缩。 重烧收缩或膨胀又称体积稳定性。这是指耐火重烧收缩或膨胀又称体积稳定性。这是
33、指耐火材料在高温长期停留时材料在高温长期停留时体积发生的不可逆变化体积发生的不可逆变化，它主要是耐火材料烧成不够而引起的。，它主要是耐火材料烧成不够而引起的。重烧线变化百分率计算公式为： 式中，式中， Lc为试样重烧线变化率，；为试样重烧线变化率，； L1为加热后试样长度，为加热后试样长度，mm； L0为加热前试样长度，为加热前试样长度，mm。 按上式计算的结果可能为正值或负值，正值表明按上式计算的结果可能为正值或负值，正值表明膨胀，负值表明收缩。膨胀，负值表明收缩。100100%LLLcL 抗热震性是指耐火制品对温度抗热震性是指耐火制品对温度迅速变化迅速变化所产所产生生损伤而不破坏的抵抗性能
34、损伤而不破坏的抵抗性能。 抗热震性也称为热震稳定性、抗温度急变性、抗热震性也称为热震稳定性、抗温度急变性、耐急冷急热性等。耐急冷急热性等。 耐火材料在使用过程中，经常会受到环境温耐火材料在使用过程中，经常会受到环境温度的急剧变化作用产生破坏。此种破坏限制了度的急剧变化作用产生破坏。此种破坏限制了制品和窑炉的加热和冷却速度，限制了窑炉操制品和窑炉的加热和冷却速度，限制了窑炉操作的强化，并是制品、窑炉损坏较快的主要原作的强化，并是制品、窑炉损坏较快的主要原因之一。因之一。耐火材料的使用性能-（4）抗热震性 抗渣性指耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀和抗渣性指耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀和冲刷作用而不破坏
35、的能力。冲刷作用而不破坏的能力。 这里熔渣的概念是指高温下与耐火材料相接触这里熔渣的概念是指高温下与耐火材料相接触的水泥热料、燃料灰分和气态物质等。的水泥热料、燃料灰分和气态物质等。 在实际使用中约有在实际使用中约有50是由于熔渣侵蚀而是由于熔渣侵蚀而损坏。损坏。耐火材料的使用性能-（5）抗渣性 抗蚀性是耐火材料在高温下抗蚀性是耐火材料在高温下抵抗酸、碱侵蚀抵抗酸、碱侵蚀的能力。的能力。 耐火村料在使用中会受酸、碱、气体的侵蚀。耐火村料在使用中会受酸、碱、气体的侵蚀。例如在高炉冶炼过程中，随着加入的原料带入例如在高炉冶炼过程中，随着加入的原料带入含碱的矿物，这些矿物对铝硅系及碳质耐火材含碱的矿
36、物，这些矿物对铝硅系及碳质耐火材料炉衬的侵蚀受碱的浓度、温度和水蒸气的影料炉衬的侵蚀受碱的浓度、温度和水蒸气的影响。它关系到窑炉炉衬的使用寿命。响。它关系到窑炉炉衬的使用寿命。 提高耐火制品的抗蚀性，可以延长耐材的使用提高耐火制品的抗蚀性，可以延长耐材的使用寿命。寿命。耐火材料的使用性能-（6）抗蚀性 抗氧化性是指抗氧化性是指含碳耐火材料含碳耐火材料在高温氧化气氛在高温氧化气氛下抵抗氧化的能力。下抵抗氧化的能力。 含碳耐火材料优良的抗渣及抗热震性使其应用含碳耐火材料优良的抗渣及抗热震性使其应用越来越广泛。但是碳在高温下易氧化，这是含越来越广泛。但是碳在高温下易氧化，这是含碳耐火材料损坏的重要原
37、因。碳耐火材料损坏的重要原因。 要提高碳耐火材料的抗氧化性，可选择抗氧化要提高碳耐火材料的抗氧化性，可选择抗氧化能力强的炭素材料；改善制品的结构特征，增能力强的炭素材料；改善制品的结构特征，增强制品致密程度，降低气孔率；使用微量添加强制品致密程度，降低气孔率；使用微量添加剂，如剂，如Si、Al、Mg、ZrSiC、B4C等。等。耐火材料的使用性能-（7）抗氧化性 抗水化性是抗水化性是碱性耐火材料碱性耐火材料在大气中抵抗水化在大气中抵抗水化的能力。它是碱性耐火材料是否烧结良好的重的能力。它是碱性耐火材料是否烧结良好的重要指标之一。要指标之一。 碱性耐火材料烧结不良时，其中的碱性耐火材料烧结不良时，
38、其中的CaO、MgO，特别星，特别星CaO，在大气中极易吸潮水化，在大气中极易吸潮水化，生成氢氧化物，使制品疏松损坏。，生成氢氧化物，使制品疏松损坏。耐火材料的使用性能-（8）抗水化性 剥落也称为损坏，有三个方面原因：剥落也称为损坏，有三个方面原因： 热剥落热剥落：由于温度的急剧变化带来的热膨胀和：由于温度的急剧变化带来的热膨胀和收缩所引起的剥落。收缩所引起的剥落。 机械性剥落机械性剥落：由于机械性撞击或压力而产生的：由于机械性撞击或压力而产生的应力带来的剥落。应力带来的剥落。 构造性剥落构造性剥落：热、烧成物质的浸透和反应会造：热、烧成物质的浸透和反应会造成接火面附近与内部之间发生矿物上、化学上成接火面附近与内部之间发生矿物上、化学上、物理上的差，由此引起的剥落成为构造性剥、物理上的差，由此引起的剥落成为构造性剥落。落。耐火材料的使用性能-（9） 剥落剥落现象砖体分层耐材基础知识你掌握了吗？
