7-8-莫来石质耐火材料
各窑炉用耐火材料
耐火材料的选择、新型干法水泥回转窑1.卸料口和卸料带主要要求机械磨损、化学磨损要求1耐磨性好2化学侵蚀的能力3耐热震稳定性要强卸料带高铝砖(A12O370-80%)镁铭砖尖晶石砖鞋料口高铝砖刚玉质浇注砖碳化硅砖2.烧成带主要要求高温热冲击化学侵蚀要求耐热震性能耐侵蚀热态机械强度镁铭砖直接结合镁铭砖3.过渡带要求高温热冲击热态机械强度较小弹摸高铝砖(A12O350-80%)直接结合镁铭砖普通的镁铭砖尖晶石砖4.分解带与预热带连接的部位，由于热应力与化学侵蚀较小，可使用各种质量的黏土砖和铝砖与过渡带连接的部位，重要采用高铝砖(A12O350-60%)普通的镁铭砖尖晶石砖5.预热带耐碱性------耐碱的隔热砖耐热——耐碱的隔热浇注砖6.预热器系统耐碱预热器及分解炉的直通、锥体部分及连接管道，采用耐碱的黏土砖、硅铝制的耐磨砖并加隔热复合层隔热顶盖:采用火硅挂顶，背衬矿棉，可用浇注料7.冷却系统：蓖式冷却机：轻质浇注料隔热砖隔热板材下料喉部（高温区）：普通的镁铭砖高铝砖中、低温区：铝砖二、玻璃窑用耐火材料1.池壁砖熔化钠钠钙硅料、含硼的池窑理想的池壁砖材质是电熔锆刚玉砖。
熔化无碱或低碱玻璃纤维时由于酸性侵蚀中，池壁砖材质选用AZS砖或致密锆英石砖2.池底砖池底砖要求能耐磨而且具有整体性。
限制多采用多层式复合池底结构。
多层结构一般是在主体层一一粘土大砖的下面保温层。
粘土大砖的上面设防护层和耐磨层，防护层用锆石英砂捣打料或者电熔刚玉捣打料。
耐磨层在防护层上面，保护捣打池底，直接与玻璃液接触，常用具有良好耐侵蚀、耐磨性能的电熔AZS砖3.加料池砖加料池砖受到料粉和玻璃液的侵蚀、料层的磨损、液流的冲刷还有火焰的影响，所以损坏较为严重。
需要高温耐磨耐侵蚀材质，常用无缩孔的含ZrO241%的电熔锆刚玉砖，并且增加砖厚、加强风冷。
除转角砖外，其他部位可用普通浇注的AZS-33砖。
下层加料池砖也可以考虑用浇注高岭土大砖4.流液洞砖池窑中流液洞流速最大，而且对流明显，故磨损严重，还加速了蚀损。
耐火材料种类、性能及检测
耐火材料种类、性能及检测目前，工业上使用的耐火材料种类繁多，性能各异，涉及工业生产的各个领域。
生产水泥使用的耐火材料应满足水泥生产工艺的要求，本文针对水泥回转窑系统使用耐火材料的种类及性能，从耐火砖和耐火浇注料二个方面进行介绍。
第一节回转窑工艺特性对耐火材料的要求一、简介回转窑的工艺特性：1．窑温高，对耐火材料的损坏加剧，水泥熟料熔体中的C3A（铝酸三钙）、C4AF（铁铝酸四钙）等侵蚀程度加大，窑内过热导致热应力破坏加剧。
2．窑速快，单位产量加大，机械应力和疲劳破坏加大。
3．碱、氯、硫等组分侵蚀严重，硫酸盐和氯化物等挥发、凝聚、反复循环富集，加剧结构剥落损坏。
4．窑径大，窑皮的稳定性差。
5．窑系统结构复杂，机械电气设备故障增加，频繁开停窑导致热震破坏加剧。
二、预分解窑对耐火材料的要求1．常温力学强度和高温结构强度要高，窑内不管烧成状况的好坏，窑内温度在10000C以上，要求耐火砖荷重软化温度高。
2．热震稳定性要好，即抵抗窑温剧烈变化而不被破坏的能力好。
在停窑，开窑以及窑运转状态不稳定的情况下，窑内的温度变化较大，要求窑衬在温度剧烈变化的情况下，不能有龟裂或者剥落，要求在操作时尽量使窑温稳定。
3．抗化学侵蚀性要强，在窑内烧成时，所形成的灰分、熔渣、蒸气会对窑衬产生侵蚀。
4．耐磨及力学强度要高，窑内生料的滑动及气流中粉尘的磨擦，对窑衬造成磨损。
尤其是开窑的初期，窑内还没有窑皮保护时更是如此。
窑衬还要承受高温时的膨胀应力及窑筒体椭圆变形所造成的应力。
要求窑衬要有一定的力学强度。
5．窑衬具有良好的挂窑皮性能，窑皮挂在衬砖上，对衬砖有保护作用，如果衬砖具有良好的挂窑皮性能并且窑皮也能够维持较长时间，可以使窑衬不受侵蚀与磨损。
6．气孔率要低，如果气孔率高会造成腐蚀性的窑气渗透入衬砖中凝结，毁坏衬砖，特别是碱性气体。
7．热膨胀安定性能要好，窑筒体的热膨胀系数虽大于窑衬的热膨胀系数。
但是窑筒体温度一般都在280-450度左右，而窑衬砖的温度一般都在800度以上，在烧成带温度有1500度，窑衬的热膨胀比窑筒体要大，窑衬容易受压力造成剥落。
常用耐火制品品质标准
目录1耐火制品 (3)1.1轻质粘土砖物理指标表 (3)1.2轻质高铝砖理化指标表 (3)1.3耐火捣打料性能表 (4)1.4硅酸铝耐火纤维理化性能表 (4)2耐火隔热材料 (4)2.1各种隔热材料主要性能表 (4)2.2硅藻土砖理化指标表 (5)2.3矿渣棉技术性能表 (5)2.4蛭石制品主要技术指标表 (5)2.5膨胀蛭石主要等级技术性能表 (5)2.6隔热珍珠岩制品理化指标表 (6)2.7石棉粉制品 (6)2.8石棉编绳每米重量表 (6)2.9石棉扭绳每米重量表 (6)3保温隔热制品 (7)3.1蛭石类 (7)3.2珍珠岩类 (7)3.3矿渣棉类 (7)3.4玻璃棉制品 (8)3.5岩棉类 (8)3.6微孔硅酸钙制品 (9)3.7新型保温材料 (9)3.8无碱无捻粗砂方格布规格重量表 (10)3.9无碱玻璃布规格重量表 (10)4高铝砖 (12)4.1性能理化指标(执行标准：GB/T2988－2004) (12)4.2高炉用高铝砖 (12)4.3热风炉用高铝砖 (12)4.4炼钢电炉顶用高铝砖 (13)4.5盛钢桶用高铝砖 (13)4.6一般高铝砖 (13)4.7不烧高铝砖 (13)5粘土砖 (14)5.1底气孔致密粘土砖-太原重工 (14)5.2粘土质系列产品-太原重工 (14)6硅砖 (14)6.1焦炉用硅砖 (14)6.2热风炉用硅砖 (15)6.3玻璃窑用硅砖 (15)7水泥窑用耐火材料性能指标 (16)7.1镁砖 (16)7.2含锆 (16)7.3增强型 (17)8钢铁行业用耐火材料性能指标 (18)9工业炉通用不定型耐火材料性能指标 (19)10耐火喷涂料系列理化指标 (21)11高炉、热风炉炉壳喷涂料 (22)12粘土质隔热砖 (23)13硅酸铝纤维毡 (28)13.1生产工艺 (28)13.2产品特性 (28)13.3主要规格 (28)13.4应用 (28)14工业生产用各种耐火泥浆的的用途 (29)15保温耐火材料 (30)15.1轻质浇注料 (30)15.2轻质隔热泥浆 (31)15.3轻质隔热砖 (31)15.4耐火浇注料 (32)15.5特种浇注料 (33)16炼铁系统用耐火材料 (34)16.1耐火泥浆 (34)16.2高炉用特种泥浆、填料 (34)17高炉、热风炉特种耐火浇注料 (35)18高炉用碳素耐火材料 (36)19耐火压入料 (37)20铁沟耐火材料 (38)21高炉无水炮泥 (40)22耐火喷涂料 (40)23炼钢耐火材料 (41)24中间包用耐火材料 (42)25防氧化电极涂料 (42)26炼钢补炉用耐火材料 (43)27炼钢炉用泥浆 (44)28炼钢中间包预制件 (45)29耐火涂料 (45)30轧钢用耐火材料 (45)31有色、建材窑炉系列浇注料 (46)32耐火纤维 (47)33冶金炉料 (50)33.1炼钢保护渣 (50)33.2中间包覆盖剂 (50)33.3钢包覆盖剂、改质剂 (50)33.4脱S剂、增C剂 (51)33.5引流砂 (51)34高炉用粘土砖YB/T 5050—93 (51)35不定型耐火材料的发展 (53)36不定型耐火材料的结合方式及其发展动态 (56)1耐火制品验数量。
耐火材料标准[1]
![耐火材料标准[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/57be8c3b0912a216147929e5.png)
耐火材料标准一、粘土质、高铝质耐火砖主要用于砌筑治金建材、陶瓷、机械、化工等行业的一般工业窑炉。
主要产品：T-3、T-38、T-39、T-19、T-20、T-4、T-106、T-54、T-61、T-52、0.5A、0.5B、1.25A、1.5A、4A、5A、6A、4B、5B、6B、7B、8B、10B、12B、14B、16B。
高铝砖理化指标二、浇注用耐火砖系列主要用于浇铸各种钢（包括不锈钢、各种合金钢）的钢锭。
主要产品：漏斗砖、铸管砖、中心砖、三通流钢砖、二通流钢砖、流钢尾砖、单孔、双孔流钢砖、流钢弯砖、钢锭模模底砖、保温帽等。
各种产品的形状和尺寸可按国标生产或由需方确定。
三、盛钢桶用高铝质耐火砖系列主要产品：塞头砖、铸口砖、袖砖、座砖等。
各种砖的形状尺寸可以由需方确定。
主要理化指标四、盛钢桶用衬砖系列主要产品：各种规格衬衬砖、弧形衬砖、保险砖或根据需方的要求确定。
主要用作隔热层和不受高温熔融物料及侵蚀性气体作用的窑炉内衬。
六、不定形耐火材料系列主要产品：铝镁浇注料、矾土尖晶石浇注料、粘土质及高铝质可塑料、耐火混凝土及预七、骨料、耐火泥系列八、滑动铸口砖窑炉中应用十分广泛，适用于各工业窑炉中最严酷的部位。
冶金高炉炉腹内衬、送风支管内衬、铁口框填充；冶金加热炉均热炉烧嘴、墙基；大型电炉顶内衬；热电旋风炉沸腾炉炉腔内衬；硫化床燃烧室内衬、旋风筒、水冷壁；大型化工化肥炉内衬，化工催化裂解装置高耐磨层；大型水泥窑前窑口、喷煤管等部位；大型铝厂回转窑烧成段内衬、出料口、烧嘴；产品特点纯度高，强度高，耐磨性好，抵抗硅、一氧化碳、氢等腐蚀气氛能力强。
使用部位化肥厂耐磨内衬、石化炼油催化裂解装置高耐磨层；冶金高炉送风支管内衬、铁口框填充、加热炉均热炉烧嘴、墙基、电炉顶内衬；热电旋风炉炉腔内衬、硫化床燃烧室内衬、烧嘴、旋风筒、水冷壁、沸腾炉等需耐磨耐高温部位；大型水泥窑前窑口、喷煤管等部位；大型铝厂回转窑烧成段内衬、出料口、烧嘴；垃圾焚烧炉烧成段内衬、烧嘴及其性能特点热态强度高，抗高频振动性好，适应频繁的急冷急热场合使用部位70吨超高功率电炉炉盖大型水泥窑前窑口、喷煤管等部位及其它工业窑炉内衬大型铝厂回转窑烧成段内衬、出料口、烧嘴；垃圾焚烧炉烧成段内衬、烧嘴及其它工业窑炉内衬。
莫来石耐火材料主要参数
莫来石耐火材料主要参数
1.耐火温度：莫来石耐火材料能够在高温下保持其良好的耐火性能。
其耐火温度可达到1200℃以上，有些甚至可以达到1500℃以上。
2.热膨胀系数：莫来石耐火材料的热膨胀系数较低，即在高温环境中膨胀的程度较小，有利于材料的稳定性和耐久性。
热膨胀系数通常在4某10^-6/K左右。
3.压缩强度：莫来石耐火材料的压缩强度较高，可承受较大的压力。
通常在50-150MPa之间，甚至有些特殊类型的莫来石耐火材料的压缩强度可以达到200MPa以上。
4.导热性能：莫来石耐火材料的导热系数较低，有良好的隔热性能，能够有效地减少热量的传导。
一般导热系数在0.5-0.8W/(m·K)之间。
5.断裂韧性：莫来石耐火材料的断裂韧性较高，具有较好的抗冲击性能。
这是由于其内部的晶粒细小而均匀，能够有效地阻止裂纹的扩展。
6.化学稳定性：莫来石耐火材料具有较好的化学稳定性，在各种酸碱等腐蚀介质中表现出色，不易与其它物质发生化学反应，有较长的使用寿命。
7. 耐火砖尺寸：莫来石耐火材料的尺寸多样化，常见的耐火砖尺寸有230某114某65mm、230某65某114mm、300某300某64mm等。
除标准尺寸外，根据实际需要，还可定制不同大小的耐火砖。
耐火材料分类
耐火材料的分类耐火材料的种类很多，为了便于生产研究、生产和选择，通常按其共性与特征划分类别。
其中按材料的化学矿物组成分类是一种常用的基本分类方法，但也常按材料的制造方法、材料的性质、材料的形状尺寸、材料的应用等来分类。
按化学矿物组成分类按化学矿物组成的不同，耐火材料主要有以下几类：（1）氧化硅质耐火材料。
这是以SiO2为主要成分的耐火材料，主要品种有各种硅砖和石英玻璃制品。
（2）硅酸铝质耐火材料。
这是以AL2O3和SiO2为基本化学组成的耐火材料，根据制品中AL2O3和SiO2含量分为三类：半硅质耐火材料、粘土质耐火材料和高铝质耐火材料。
（3）镁质耐火材料。
这是以MgO为主要成分，以方镁石为主要矿物结构的耐火材料，依其次要的化学成分和矿物组成的不同有以下品种：镁砖、镁铝砖、镁硅砖、镁钙砖、镁炭砖和铁白云石砖。
此外，还有冶金镁砂。
（4）白云石质耐火材料。
这是一类以CaO(40%-60%)和氧化镁（30%-42%）为主要成分的耐火材料。
其主要品种有：焦油白云石转、烧成油浸白云石砖、烧成油浸半稳定性白云石砖、烧成稳定性白云石砖、轻烧油浸白云石砖和冶金白云石砖。
（5）橄榄石质耐火材料。
这是一种含MgO35%-62%，Mg/SiO2质量比波动于0.95-2.00，由镁橄榄石为主要矿物组成的耐火材料。
（6）尖晶石质耐火材料。
这是一类主要由尖晶石组成的耐火材料。
主要品种有铬尖晶石构成的铬质制品[w(Cr2O3)≥30%)]，由铬尖晶石、方镁石构成的铬镁制品[w(Cr2O3)18%-30%)，w（MgO）25%-55%]和由镁铝尖晶石构成的制品。
（7）含炭质耐火材料。
这类耐火材料中均含有一定数量的炭或碳化物。
主要品种有由无定形炭结构的碳砖和炭块;由石墨结构的石墨制品；由碳化硅构成的碳化硅制品；由碳纤维及碳纤维与树脂或其其他炭素材料复合构成的材料。
（8）含锆质耐火材料。
这类材料中含有一定数量的氧化锆。
常用的品种有以锆英石为主要成分的锆英石质制品；以氧化锆和刚玉或莫来石构成的锆刚玉和锆莫来石制品，以及以氧化锆为主要组成的纯氧化锆制品。
耐火材料合格证
产品名称：红柱石砖
宜兴兴贝耐火材料制品有限公司
质检科
年月日
产品名称：高铝浇注料
宜兴兴贝耐火材料制品有限公司
质检科
年月日
产品名称：高铝砖
宜兴兴贝耐火材料制品有限公司
质检科
年月日
产品名称：莫来石保温砖
宜兴兴贝耐火材料制品有限公司
质检科
年月日
产品名称：刚玉莫来石浇注料
宜兴兴贝耐火材料制品有限公司
质检科
年月日
产品名称：纳米微孔绝热板
宜兴兴贝耐火材料制品有限公司
质检科
年月日
产品名称：莫来石轻质保温浇注料
宜兴兴贝耐火材料制品有限公司
质检科
年月日
产品名称：锚固砖
宜兴兴贝耐火材料制品有限公司
质检科
年月日。
耐火砖种类及详细资料
耐火砖种类及详细资料常用耐火砖产品说明耐火砖是服务于高温技术的基础材料，与各种工业窑炉有着极为密切的关系。
不同种类的耐火砖由于化学矿物组成、显微结构的差异和生产工艺的不同，表现出不同的基本特性。
所以，在了解和研究工业窑炉筑炉材料的过程中，有必要对耐火砖的种类加以叙述介绍。
___系耐火砖硅铝系耐火砖是以AL2O3—SiO2二元系统相图为基本理论，主要包括以下几种：1.硅砖，是指含SiO2 93%以上的耐火砖，是酸性耐火砖的主要品种。
它主要用于砌筑焦炉，也用于各种玻璃、陶瓷、炭素煅烧炉、耐火砖的热工窑炉的拱顶和其他承重部位，在热风炉的高温承重部位也用，但是不宜在600℃以下且温度波动大的热工设备中使用。
2.粘土砖，粘土砖主要由莫来石、玻璃相和方石英及石英所组成。
它是高炉、热风炉、加热炉、动力锅炉、石灰窑、回转窑、玻璃窑、陶瓷和耐火砖烧成窑中常用的耐火砖。
3.高铝砖，高铝砖的矿物组成为刚玉、莫来石和玻璃相，其含量取决于AL2O3/ SiO2比以及杂质的种类和数量，可按AL2O3含量进行耐火砖的等级划分。
它多用烧结法生产。
但产品还有熔铸砖、熔粒砖、不烧砖和不定形耐火砖。
高铝砖广泛用于钢铁工业、有色金属工业和其他工业。
4.刚玉砖，刚玉砖是指AL2O3含量不小于90%，以刚玉为主要物相的的一种耐火砖，可分为烧结型刚玉砖和电熔型刚玉砖。
耐火砖字母编号规则通用耐火砖的砖号由“T”字开头，即“通”字汉语拼音的第二个字母，通用砖的砖号是：T-1,T-2,T-3……。
T-105.T字后的Z、C、S、K及J分别为直形砖，侧楔形砖，宽楔形砖及拱脚砖的＂直＂，＂侧＂，＂竖＂，＂宽＂及＂脚＂字汉语拼音的第一个小写字母．短横线后来顺序号。
代号中Z、C、S、K及J分别代表直形砖、侧楔形砖、拱脚形砖的汉语拼音的第一个大写字母，分别表示“直”、“竖”、“宽”及“脚”。
直形砖的代号由砖长a的百位及十位数字和砖厚C的十位数字组成，楔形砖的代号由大小头之间距离b的百位及十位数字和砖厚C的十位数字组成，拱脚形砖的代号由斜面长L的百位及十位数字和倾斜角a的十位数字组成。
耐火材料的基础知识分类和应用
1、什么是耐火材料？耐火材料一般是指耐火度在1580oC以上的无机非金属材料.它包括天然矿石及按照一定的目的要求经过一定的工艺制成的各种产品.具有一定的高温力学性能、良好的体积稳定性，是各种高温设备必需的材料．2、耐火材料的分类耐火材料的分类方法有很多．但主要的有按化学成分划分：可以分为酸性、碱性和中性；按耐火度划分：可以分为普遍耐火材料（1580~1770°C）高级耐火材料(1770~2000°C)特级耐火材料(2000°C以上)和超级耐火材料(大于3000°C)四大类;按加工制造工艺划分:可分为烧成制品、熔铸制品、不烧制品;按用途划分:可分为高炉用、平炉用、转炉用、连铸用、玻璃窑用、水泥窑用耐火材料等;按外观划分:可分为耐火制品、耐火泥、不定形耐火材料;按形状和尺寸划分可分为:标型、普型、异型、特型和超特型制品;按成型工艺划分:可分为天然岩石切锯、泥浆浇注、可塑成型、半干成型和振动、捣达、熔铸成型等制品;按化学－矿物组成划分：可分为硅酸铝质（粘土砖、高铝砖、半硅砖）硅质（硅砖、熔融石英烧制品）镁质（镁砖、镁铝砖、镁铬砖）；碳质(碳砖、石墨砖）白云石质、锆英石质、特殊耐火材料制品（高纯氧化物制品、难熔化合物制品和高温复合材料）．3、经常使用的耐火材料经常使用的普通耐火材料有硅砖、半硅砖、粘土砖、高铝砖、镁砖等.经常使用的特殊材料有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有硅藻土制品、石棉制品、绝热板等.经常使用的不定形耐火材料有补炉料、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、耐火涂料、轻质耐火浇注料、炮泥等.4、耐火制品分几类？1、高铝制品2、莫来石质制品3、粘土制品4、硅质制品5、镁质制品6、含碳制品7、含锆制品8、隔热制品5、耐火材料的物理性能耐火材料的物理性能包括结构性能、热学性能、力学性能、使用性能和作业性能. 耐火材料的结构性能包括气孔率、体积密度、吸水率、透气度、气孔孔径分布等. 耐火材料的热学性能包括热导率、热膨胀系数、比热、热容、导温系数、热发射率耐火材料的力学性能包括耐压强度、抗拉强度、抗折强度、抗扭强度、剪切强度、冲击强度、耐磨性、蠕变性、粘结强度、弹性模量等。
莫来石材质
结莫来石采用优质天然原料，经多道工序精选均化，高温煅烧制成。
烧结莫来石产品质量稳定，广泛用于生产各种抗热震性优良的高温低蠕制品。
烧结莫来石M70Al2O3:68-73% Fe2O3: ≤1.0SiO2: 22—25%K2O+Na2O: ≤0.3体积密度: ≥2.75吸水率≤3耐火度≥1850 莫来石是一种优质的耐火原料，目前主要有高纯电熔莫来石、普通电熔莫来石、全天然铝矾土精矿烧结莫来石和轻烧莫来石。
莫来石是一系列由铝硅酸盐组成的矿物统称，这一类矿物比较稀少。
莫来石是铝硅酸盐在高温下生成的矿物，人工加热铝硅酸盐时会形成莫来石。
天然的莫来石晶体为细长的针状且呈放射簇状。
莫来石矿被用来生产高温耐火材料。
莫来石是Al2O3 -SiO2二元系中常压下唯一稳定存在的二元化合物，化学式为3Al2O3-2SiO2 ，天然莫来石非常少，通常用烧结法或电熔法等人工合成。
莫来石化学式: A1xSi2-xO5.5-0.5x 密度: 3.16g/cm3 莫氏硬度: 6~7全天然煅烧莫来石系列产品，采用淮北矿区特有的优质煤系高岭土为原料，经高温煅烧加工而成。
产品具有质地密、硬度高、膨胀系数小、耐磨性能优、热化学稳定性好等特性。
主要应用于冶金、建材、化工、耐火材料、军工等行业中。
主要物理性能多晶莫来石纤维是由高熔点金属氧化物微晶体组构成的纤维，它与普通耐火纤维（玻璃纤维、矿棉、硅酸铝纤维、高铝纤维）莫来石是Al2O3 -SiO2二元系中常压下唯一稳定存在的二元化合物，化学式为3Al2O3-2SiO2 ，天然莫来石非常少，通常用烧结法或电熔法等人工合成。
莫来石化学式: A1xSi2-xO5.5-0.5x 密度: 3.16g/cm3 莫氏硬度: 6~7耐火度: 1800°C时仍很稳定,1810 °C分解为刚玉和液相莫来石是一种优质的耐火材料，它具有膨胀均匀、热震稳定性极好、荷重软化点高、高温蠕变值小、硬度大、抗化学腐蚀性好等特点，目前主要有高纯电熔莫来石、普通电熔莫来石、全天然铝矾土精矿烧结莫来石和轻烧莫来石。
髙炉常用的耐火材料分类及耐材基础知识
髙炉常用的耐火材料陶瓷质耐火材料：黏土砖、高铝砖、刚玉砖和刚玉莫来石砖碳质耐火材料：炭砖、石墨炭砖、半石墨炭砖、微孔炭砖、氮结合碳化硅砖等。
A黏土砖：高铝砖B碳质耐火材料碳质耐火材料主要包括炭砖、石墨砖和碳化硅砖。
a炭砖半石墨炭砖。
微孔炭砖。
b石墨砖c碳化硅砖C不定形耐火材料不定形耐火材料主要有捣打料、喷涂料、浇注料、泥浆和填料等。
按成分可分碳质不定形耐火材料和陶瓷质不定形耐火材料。
耐火泥浆的作用是填充砖缝，将砖黏结成整体。
填料是两层炉衬之间的隔热物质或是黏结物质。
1、炉喉:钢砖或水冷钢砖。
主要承受人炉料的冲击和磨损，（一种圆弧形的低合金类钢铸件）2、炉身上部。
高致密度粘土砖、高致密度的三等高铝砖或磷酸浸渍的粘土砖。
吸碳反应2CO2→CO+C易发生的地区，而且碱金属、锌蒸汽的侵蚀也在这个地区发生，再加上下降炉料和上升煤气流的冲刷和磨损。
因此应选用抗化学侵蚀和耐磨性好的耐火材料，.3、炉身中下部和炉腰。
大高炉选用性能良好但价格昂贵的碳化硅砖（氮化硅结合、自结合、塞隆结合），1000m3及其以下高炉都采用铝碳砖等。
破损的主要机理是热震剥落，高温煤气冲刷，碱金属、锌和析碳的作用，以及初渣的化学侵蚀。
砖衬应选用抗热震、耐初渣侵蚀和防冲刷的耐火材料。
｛热震：材料在温度急剧变化下抵抗损伤｝.4、炉腹。
例如高铝砖、铝碳砖等。
高温煤气的冲刷和渣铁的冲刷，这部位的热流强度很大，任何耐火材料都不能长时间的抵御，在生产中主要靠渣皮工作，所以这部分不必选用太昂贵的耐火材料。
5、炉底、炉缸结构A大块炭砖砌筑，炉底设陶瓷垫｛陶瓷垫：一般采用合成莫来石、刚玉砖等耐火材料，均在耐火材料生产厂进行预组装。
陶瓷底垫有两层竖砌砖层（层高有345mm、 400mm、和500mm等多种），每层既有与粘土（高铝）砖炉底一样，砌成十字形.也有砌成环形同心圆的，陶瓷底垫耐火砖单体重量一般在30~45kg之间，B热压小块炭砖，炉底设陶瓷垫一一散热型C大块或小块炭砖砌筑，炉底和炉缸设陶瓷杯——隔热保温型炉底炉缸砌筑A满铺炭砖炉底砌筑B环砌炭砖砌筑C综合炉底砌筑综合炉底砌筑集合了满铺炭砖砌筑，环砌炭砖砌筑和中心部位高铝砖砌筑6、铁口区工作条件恶劣，现在采用与炉缸耐火材质相匹配的铁口组合砖砌筑，生产中使用的有碳质、半石墨C-SiC质、莫来石、SiC质等。
莫来石耐火材料质量标准
莫来石耐火材料质量标准
莫来石耐火材料是一种高性能的非金属材料，具有很好的耐腐蚀性、耐高温性、耐磨性等特点，被广泛应用于钢铁、电力、化工等行业的各种高温设备中。
然而，由于市场上存在大量质量不合格的莫来石耐火材料，导致了大量设备事
故和损失。
为此，制定一系列的质量标准是必要的。
首先，莫来石耐火材料的主要成分应该是高纯度的莫来石，其含量应在90%以上。
如果含量不足，对设备的高温性能和耐久性都会造成不良影响。
其次，莫来石耐火材料的密度也是重要的品质指标之一。
不同类型的莫来石耐
火材料应根据其用途和性能要求分别确定密度标准，以确保其高温性能和耐久性符合要求。
此外，莫来石耐火材料的耐压强度是重要的品质指标之一。
耐压试验应当符合
国家标准，以确保在高温下莫来石耐火材料的物理性能得到保障。
莫来石耐火材料的抗渣性也是质量检验的重要指标之一。
莫来石耐火材料必须
具有很好的耐腐蚀性，以避免在高温设备中发生腐蚀事故。
最后，莫来石耐火材料的使用寿命也是质量检验的重要指标之一。
莫来石耐火
材料应根据其用途和性能要求，在规定条件下进行使用寿命试验，以确保其使用寿命达到预定要求。
总之，莫来石耐火材料的质量标准应该针对不同用途和性能要求分别制定，以
确保其高温性能和耐久性符合要求，从而有效防止设备事故和损失的发生。
莫来石耐火材料主要参数
莫来石耐火材料主要参数
1.吸水率：莫来石耐火材料的吸水率非常低，通常在2%以下。
这意
味着它不容易受潮，在高温环境下具有良好的稳定性。
2.耐火度：莫来石耐火材料是一种高温耐火材料，能够在高温环境下
保持稳定的性能。
通常，其耐火度可以达到1600℃以上。
3. 密度：莫来石耐火材料的密度较低，通常在1.5-2.3g/cm³之间。
这使得它具有较轻的重量和较小的热惯性，便于加工和使用。
4.热膨胀系数：莫来石耐火材料的热膨胀系数较低，通常在4-
8×10-6/℃之间。
这意味着在高温下，其尺寸变化相对较小，能够保持较
好的稳定性。
5.抗压强度：莫来石耐火材料具有较高的抗压强度，通常在10-
100MPa之间。
这使得它能够承受较大的压力和重量，具有较好的耐久性。
6.热导率：莫来石耐火材料的热导率较低，通常在0.5-2.5W/m·K之间。
这意味着它在高温环境下具有较低的热传导性，能够减少能量损失。
7.化学稳定性：莫来石耐火材料具有良好的化学稳定性，能够抵御酸、碱和其他化学物质的侵蚀。
这使得它在各种工业领域都有广泛的应用。
8.耐磨性：莫来石耐火材料具有较好的耐磨性能，能够抵御颗粒物料
的冲击和磨损。
这使得它在冶金、水泥和玻璃等行业的窑炉中得到广泛应用。
9.稳定性：莫来石耐火材料具有较好的稳定性，不易发生烧结或变形。
这使得它能够长时间保持良好的性能，延长使用寿命。
总体而言，莫来石耐火材料具有耐高温、化学稳定性好、耐久性高、热传导性低等优点，使其在各种高温工业领域得到广泛应用。
莫来石标准
STKO (Christy Mineral s Co)
43.35 51.65 65 25 10
molochite (ECC) 42 54.5 55 45 /
国内某厂 41-43 53-55 55 45 /
国内某厂 42-45 49-55 55 45 /
含石英相 不含石英相 武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷 湖北省重点实验室 2004年11月10日
《烧结莫来石》标准修订说明
(2) 指标问题
指标 牌号 M75 M70-1 M70-2 M70-3 M70-4 M70-5 M60-1 M60-2 M60-3 M60-4 化学成分（质量百分数） % Al2O3 ≥75 68～73 68～73 68～73 68～73 68～73 57～62 57～62 57～62 57～62 TiO2 ≤0.5 ≤0.7 ≤1.5 ≤2 ≤2.8 ≤3.5 ≤1.0 ≤1.5 ≤2.5 ≤1.5 Fe2O3 ≤0.5 ≤0.7 ≤1.0 ≤0.6 ≤1.0 ≤1.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 Na2O＋K2O ≤0.5 ≤0.5 ≤0.4 ≤0.3 ≤0.4 ≤0.4 ≤0.3 ≤0.3 ≤0.3 ≤2.0 (Na2O≤0.3) ≤0.3 ≤0.3 ≤0.3 ≤2.5 (Na2O≤0.3) 体积密度 3 g/cm ≥2.90 ≥2.85 ≥2.85 ≥2.80 ≥2.75 ≥2.70 ≥2.65 ≥2.65 ≥2.65 ≥2.65 显气孔率 % ≤3 ≤3 ≤3 ≤3 ≤4 ≤5 ≤5 ≤5 ≤5 ≤5 耐火度 CN 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180
2004年11月10日
武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷 湖北省重点实验室
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《耐火材料工艺学》
德国 B-1 70.00 28.10 0.90 0.10 0.30 0.20 0.26 0.30 0.20 3.07 — 0.5 0 91 9 B-2 73.00 25.10 0.80 0.10 0.20 0.20 0.23 0.31 0.20 — 2.86 0.5 5 83 7 M72 72.50 26.00 0.20 0.30 0.10 0.60 — 3.13 2.85 1.5 — — — 英 国 KCM 73.78 24.35 0.53 0.13 0.01 0.12 0.80 0.17 — 3.13 2.89 3.0 — — —
—— 只有Al2O3＞80%时才会出现刚玉相。
电熔莫来石的矿相组成：莫来石晶体和玻璃相。
烧结莫来石：晶粒小，缺陷多→→热震↑ 电熔莫来石：晶粒大、缺陷少→→高温力学性能和抗侵蚀性↑
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
Al2O3-SiO2二元系相平衡图
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
2.90 5 1850
3.00 4 1710
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
全天然铝矾土精矿烧结莫来石
化学成分%
牌号 等级 Al2O3 M73 一级品 二级品 三级品 一级品 二级品 三级品 一级品 二级品 三级品 >73-79 <73-79 <73-79 >73-79 <73-79 <73-79 65-70 65-70 65-70 TiO2 <2.0 Fe2O3 <0.6 <0.8 <1.0 <0.6 <0.8 <1.0 <0.6 <0.8 <1.0 Na2O＋K2O <0.2 <0.3 <0.3 <0.2 <0.3 <0.3 <0.2 <0.3 <0.3 体积密度 /g/cm3 ≥2.85 ≥2.80 ≥2.75 ≥2.80 ≥2.75 ≥2.70 ≥2.75 ≥2.70 ≥2.65 显气孔率
休
息
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
讨论： 1、什么是二次莫来石化？你对其有何认识？ 2、比较耐火度、荷重软化点、抗蠕变性 3、区别热剥落、结构剥落、机械剥落
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
高岭石的加热变化
《耐火材料工艺学》
Al2O3· 2SiO2· 2H2O→ Al2O3· 2SiO2+2H2O （450~550℃） Al2O3· 2SiO2→ Al2O3（无定形）+2SiO2 （无定形） Al2O3（无定形）→γ- Al2O3（结晶型） （930~960 ℃） 3γ- Al2O3 +6SiO2 （无定形）→A3S2+4SiO2 （无定形） SiO2 （无定形）→SiO2 （方石英） （1250~1300℃） ＞1200℃ 主要为莫来石长大，至1500~ 1600℃结束， 方石英成玻璃相。
0.17
0.11 0.06 0.37 0.53
0.03
0.004 0.003 0.10 0.10
0.02
0.001 0.002 0.10 0.10
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料 3） 锆莫来石
《耐火材料工艺学》
3Al2O3+2ZrSiO4→3Al2O3· 2SiO2+2ZrO2
锆莫来石熟料的SEM照片 （1600℃烧成，黑为莫来石晶粒，白为ZrO2晶粒）
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
添加MgO的粘土和活性Al2O3合成莫来石熟料的XRD图谱 （1600℃×3h）
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
伊利石合成 KAl2［(OH)2AlSi3O10］ 蒙脱石合成（微晶高岭石） Ex(H2O)4｛(Al2-x,Mgx)2［(Si,Al)4O10］(OH)2｝ 高岭石合成
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料 4） 莫来石质制品生产工艺要点
《耐火材料工艺学》
烧结法合成莫来石制品和熔铸法合成莫来石制品。 烧结莫来石制品的生产工艺与高铝制品的生产工艺相似。 — 颗粒料：合成莫来石熟料 →45～55％
晶相莫来石(55－60％ )+非晶相高硅氧玻璃(40－45％ ) 美国佐治亚粘土公司（Mulcoa 70，Mulcoa60与Mulcoa47 ） 英国瓷土公司（Molochite ，Al2O3 42～45wt ，K2O1.5～2.0wt% ）
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料 结构特征：
《耐火材料工艺学》
问题：
粘土或低品位矾土煅烧温度低，但是，矿物相中 存在方石英，且发生晶型转变，不利于制品性能。
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
2） 莫来石-高硅氧玻璃复相合成材料 问题：
粘土或低品位矾土煅烧温度低，矿物相中方石英发生晶型转变 制备工艺如高温烧成和引入添加剂如适量的R2O或其它
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
添加粘土对莫来石熟料致密化的影响 （a：纯莫来石－1600℃，c：添加2％粘土的莫来石－1450℃）
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
添加MgO对以粘土和活性Al2O3合成莫来石熟料的显微结构 （1600℃×3h）（Ⅰ）1%MgO,（Ⅲ）3%MgO
4
煤矸石 1550 12
刚玉
莫来石晶体尺寸，μm 体积密度，g/cm3
2-7 1.99
1-12 2.57
＜3
2-10 -
少量CaSiO3
2-10 -
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
莫来石—高硅氧玻璃化学成分
Al2O3 SiO2 Fe2O3 TiO2 CaO MgO K2 O Na2O
a：1125℃×0.5h，氧化气氛，b:1100℃×0.5h，还原气氛
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料 （4）电熔法
配料—熔融—冷却
《耐火材料工艺学》
电熔莫来石从熔体中冷却析晶过程与Al2O3-SiO2系统相图的 析晶过程相似。
—— 当配合料的Al2O3高于莫来石中的理论组成71.8%时， 形成溶有过剩Al2O3的莫来石固溶体即β-莫来石。
熟料成分
1520℃ 晶相 成分* 1622℃ 1520℃ 玻璃相 成分* 1602℃
57.15
71.05 71.90 9.11 8.32
40.90
27.36 26.68 86.09 87.31
0.49
0.40 0.38 0.78 0.84
1.20
0.57 0.75 3.31 2.65
0.09
0.07 0.06 0.16 0.19
不同条件下形成的莫来石BF TEM照片
a:伊利石，1400℃×3h；b：蒙脱石，1300℃；c：高岭石，1400℃×3h
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
细磨时间及预先煅烧温度对莫来石致密化的作用
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
不同温度烧后莫来石断口的SEM照片 a:1700℃×4h，b:1600℃×4h
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
不同原料制备的莫来石—高硅氧玻璃材料
编号
主要原料 烧结温度，℃ 保温时间，h 物相组成，％ 莫来石 玻璃相 70-75 25-30 55-60 40-45 76 21-24 51
1
蓝晶石 1200 2
2
高岭石 1520 5
3
高铝矾土 1600 3
指 M75 70～77 22～29 0.1 0.2 0.4
《耐火材料工艺学》
电熔莫来石的理化指标
项 Al2O3，％ SiO2，％ 目 标 M70 60～70 25～35 2.0 0.8 0.5
TiO2，％ 不大于 Fe2O3，％ 不大于 Na2O＋ K2O，％ 不大于 体积密度，g· ㎝-3 不小于 显气孔率，％ 不大于 耐火度，℃ 不低于
ZrO2粒径较大，主要以m-ZrO2形式存在，材料以微裂纹增韧为主。 ZrO2粒径较小，t-ZrO2相对含量较高，材料力学性能的提高主要 源于t-ZrO2的相变增韧。
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
生产烧结锆莫来石原料生产工艺：
■ 工业氧化铝＋锆英石
■ 高铝矾土＋锆英石+（工业氧化铝）
干法：配料—干磨—压球—烧成 湿法：配料—湿磨—料浆—压滤/真空挤泥—泥饼—烧成
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
以蓝晶石和氧化铝合成的莫来石 溶胶－凝胶法合成的莫来石晶须
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
（3）影响莫来石质量的主要工艺因素
◆ 原料化学组成（Al2O3/SiO2比、纯度） ◆ 原料结构特性（γ-Al2O3） ◆ 原料分散度 ◆ 煅烧温度
针状、纤维状、柱状，网络交叉，不含石英和刚玉。
“莫来凯特”SEM照片
煤矸石制备“莫来凯特”XRD图谱
第四章 Al2O3-SiO2系耐火材料
《耐火材料工艺学》
分类：
◆ 高R2O杂质（0.2%~2.0%） ◆ 低R2O杂质（＜0.2%）
特性：
■ 低温下，由于高硅氧玻璃的热膨胀系数低，有利于提高 材料的热震稳定性。 （20～1600℃, 4.44×10-6K-1 ） ■ 高温下，玻璃相转变为高粘度的高硅氧液相，与普通液 相相比，影响高温性能小（耐火度在1770℃左右 ）。
/%
耐火度 /℃
<3 <5 <10 <3 <5 <10 <3 <5 <10