关于耐火材料原料的分类
耐火材料生产原料及分类
耐火材料生产原料及分类
耐火材料生产原料是以高温材料为主，经过烧结磨粉或加工，生产出耐火材料，具有高温性、耐火性、耐腐蚀性良好等特性。
耐火材料生产原料有：石灰石、石膏、白云石、天然岩石、珊瑚、保证牺牲钢渣、石棉、水泥、轻质膨胀砂、滑石粉、粘土、三氧化硅、纤维素、镁砂、砂岩、黑石等。
1、石灰石：是一种重要的耐火材料原料，也是水泥和石膏的主要原料之一，主要成分是CaO、SiO
2、MgO、Fe2O
3、Al2O3、SO3等化学元素，具有良好的耐火性和热稳定性，生产出的耐火材料具有较高的石墨化率，环境适应能力强，可以用于制作各种耐火材料，如石灰砖、砌体、石膏封筑材料等。
2、石膏：是以石灰石、滑石粉为主要原料，通过去除水份和氢氧化钙等热处理，制得的一种粉末状固体物质，主要成分是CaSO4•2H2O，具有较高的耐火性、耐热性，可以用于制造耐火材料，例如石膏砌块、石膏封筑材料等。
3、白云石：也称石英砂，是一种由白色透明粉末为主要组成成分的元素矿物，具有良好的耐火性和耐磨性，主要用于玻璃制造，也可以制造耐火材料，如白云石砌块、白云石砖等。
耐火材料的分类
耐火材料的分类•作者：单位:中国水泥网收集资料[2007-11-5]关键字:耐火材料-分类•摘要:耐火材料的定义：耐火度大于1580℃的无机非金属材料为耐火材料。
耐火材料是材料工业的一部份，因用于热工窑炉而得名耐火材料。
耐火材料分为常规耐火材料和特种耐火材料，常规耐火材料是指用于冶金炉、水泥窑、玻璃窑等热工窑炉炉衬的材料，多半由天然原料加工而成的。
特种耐火材料用料纯度高，多为氧化物合成材料，用于特殊的冶炼设备，或是窑炉的特殊部位。
耐火材料品种繁多，常用的分类有四种。
一、按主晶相酸、碱性质分类１、酸性材料制品：这类产品中以石英（SiO2)为第一相,SiO2属酸性氧化物，帮而得名。
硅砖是酸性材料的代表产品；半硅砖、耐碱砖、耐酸砖中SiO2含量60％到80％，是半酸性材料。
２、碱性材料制品：以MgO、CaO为主晶相，因MgO、CaO是碱土氧化物，故而称为碱性耐火材料。
它们的熔点高，抗碱性渣（C/S＞2)侵蚀能力很强，属于高级耐火材料，但它们易于水化。
镁铬砖、白云石砖、橄榄石砖等产品，主要华化学成份也是MgO、CaO也属于碱性材料。
３、中性材料制品：以Al2O3、ZrO2为主晶相，它们的化学行为可变，当遇到碱性氧化物时表现出酸性特点，如生成MgO、Al2O3、Al2O3、ZrO2；遇到有强酸性氧化物时又表现碱性特点。
如生成黏土砖、高铝砖、菒来石砖是中性材料代表产品。
锆英石制品也是中性产品。
二、按组成耐火材料主要成份分类所谓主要成份是指第一相和第二相成份，含量大约占化学成份总量的90％左右。
现代耐火材料技术发展越来越多项材料配料，故出现第二相、第三相成份，调节第二相、第三相成份即可产生新的技术，在化学组成上超出了第一相分类局限性，是应用最普遍的一种分类方法。
１、硅铝系列品：要硅铝系列材质中，主要成分是SiO2、Al2O3，它包括黏土砖、高铝砖、硅线石、蓝晶石、红柱石、莫来石砖等制品。
２、镁铬系列制品：镁铬系列中主要成分是MgO、Cr2O3，方镁石为第一相，镁铬尖晶石为第二相，属于这个系列的产品有镁铬砖和铬镁砖。
耐火材料培训教材-耐火原料
胶结硅石 石英砂岩 山东淄博 淡黄色、淡红色
以蛋白石或玉髓等 隐晶质胶结物结合 石英颗粒。颗粒大 小不同，粗粒者1～ 0.5mm，细粒者 0.1～0.25mm SiO2＞95% ， Al2O3 1%～3%， R2O 1%～2% 石英＞90%，含少 量长石、云母
燧石岩 山西五台山 赤白、青白色
以玉髓为基质，其 中含有脉石英晶粒
573 870 1470 1713 163 117 180~270
体积膨胀(%)பைடு நூலகம்
0.82 16.0 4.7 0.1 0.2 0.2 2.8
β石英 α石英 α鳞石英 α方石英 α鳞石英 β鳞石英 α方石英
→ → → → → → →
α石英 α鳞石英 α方石英 熔融石英 β鳞石英 γ鳞石英 β方石英
其中，鳞石英晶型转变时体积变化较小，方石英型次之， 石英最大。因此鳞石英具有较高的体积稳定性。硅砖中鳞 石英具有矛头状双晶相互交错的网络状结构，因而使硅砖 具有较高的荷重软化点及机械强度。
耐火材料培训教材
耐火原料
何金峥
耐火原料及分类
概述：
耐火原料是指生产耐火材料产品所必需的材料。它是 生产耐火材料的基础。 耐火原料大部分是天然矿物(如耐火黏土、高铝矾 土、硅石、铬矿、菱镁矿、白云石、镁撖榄石、锆英 石、蓝晶石、硅线石、红柱石、石墨等)，随着对耐 火材料综合性能要求的不断提高，耐火材料生产中也 越来越多地使用工业原料和人工合成原料(如工业氧 化铝、碳化硅、合成莫来石、人造耐火纤维、人造耐 火空心球等)。 耐火制品的质量优劣和成本高低，在很大程度上取决 于对原料的正确选择和合理使用。
硅石的性质 ----外观特性
外观性质主要是硅石的外形、断面、颜色、光泽、夹 杂物等。通过外观，可以初步判定硅石是结晶硅石还 是胶结硅石。 结晶硅石外观一般呈乳白色、灰白色、淡黄色以及红 褐色。有鲜明的光泽，断面平滑连续，并带有锐利棱 角，硬度、强度都很大。石英结晶颗粒多在2mm以 上，肉眼可辨。 胶结硅石外观有白色、灰白色、黄灰色、黑色、红色 等，断面致密，呈贝壳状，没有明显的粒状组织结 构，断面的锐棱不明显，几乎没有光泽，石英结晶颗 粒多在1mm以下，难以辨认。
耐火材料浇注料配方
耐火材料浇注料配方耐火材料作为一种特殊的玻璃，可以承受极大的温度。
由于其独特的性能，耐火材料在工业和家用领域中被广泛应用，特别是在电镀、炉窑操作、机械加工、金属熔炼、不锈钢焊接和热处理等工艺中，都需要用到耐火材料。
然而，耐火材料的使用需要有正确的浇注料配方，因为不同的耐火材料的性能不一样，所以需要选择适合的配方。
一、耐火材料的分类耐火材料主要有粘土砖、石英砖、轻质耐火材料、绝热耐火材料、复合耐火材料和半永久性耐火材料等几大类。
1.土砖类：这类耐火材料主要是一些无机矿物组成的，由膨土、粘土、石英以及含有碳的物质组成，具有良好的耐火性能，可以用于熔炼铁矿石和钢铁等金属熔炼生产过程。
2.石英砖类：石英砖是采用石英为主要原料，聚合碳酸钙、硅酸镁、硅灰和膨润土等多种无机矿物精选制成的耐火材料，具有较高的耐火性能。
3.轻质耐火材料：轻质耐火材料是以珍珠岩和泥岩为主要原料，采用搅拌成型方式，具有良好的耐火性能和较轻的体积密度，适用于冶炼合金钢、铸铁和不锈钢等金属加工。
4.绝热耐火材料：采用轻质高温不燃用材料，如珍珠棉和硅藻土制成，具有较高的热绝缘性能，可以用于高温熔炼、热处理等工艺。
5.复合耐火材料：复合耐火材料是将多种耐火材料混合后制成的，它可以满足不同的工艺要求，具有耐火力强、耐腐蚀能力强、密度低等特点，广泛应用于电镀业和汽车制造业。
6.半永久性耐火材料：半永久性耐火材料是指可以在特定温度下维持一定时间的耐火材料，如石灰材料和炉底材料等，具有良好的耐火性能和耐腐蚀性能，适用于高温烘烤和熔炼等领域。
二、耐火材料浇注料的配方1.粘土砖：主要成分：石英、硅酸钠、膨土、粘土、石灰。
辅助材料：碳、铬、钼、钛、钴和镁等。
2.石英砖：主要成分：石英，辅助材料：膨润土、硅酸钙、硅酸镁和碳酸钙等。
3.轻质耐火材料：主要成分：珍珠岩、泥岩等，辅助材料：膨润土、活性粘土、水泥和石灰等。
4.绝热耐火材料：主要成分：珍珠棉、硅藻土等，辅助材料：硅酸镁、硅酸钙、粘土和砂等。
常见耐火材料
常见耐火材料耐火材料是一种能够在高温下保持结构稳定和抗热性能的材料，它在工业生产和民用建筑中起着重要的作用。
常见的耐火材料包括石墨、石英、氧化铝、氧化镁、硅酸盐等。
这些材料具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特点，被广泛应用于冶金、化工、建筑等行业。
本文将对常见的耐火材料进行介绍，以便更好地了解它们的特性和用途。
石墨是一种具有良好导电性和耐高温性能的耐火材料。
它主要由碳元素组成，具有高熔点和化学稳定性，可用于制造耐火制品和导热材料。
石墨制品在冶金行业中被广泛应用，如石墨电极用于炼钢和铸铁，石墨模具用于铸造等。
此外，石墨还可以制成石墨烯等新型材料，具有广阔的应用前景。
石英是一种无机非金属矿物，具有高硬度、耐腐蚀和耐高温的特点。
它主要由二氧化硅组成，常用于制造耐火制品和玻璃原料。
石英制品在建筑、化工等领域有着重要的应用，如石英砂用于玻璃制造，石英砖用于高温炉窑等。
氧化铝是一种重要的耐火材料，具有高熔点、耐磨损和耐腐蚀的特性。
它主要由氧化铝粉末经过成型、烧结而成，常用于制造耐火砖、耐火浇注料等。
氧化铝制品在冶金、建筑等行业有着广泛的应用，如用于高温炉窑、炼铁炼钢等工艺。
氧化镁是一种重要的耐火材料，具有高熔点、耐高温和耐腐蚀的特性。
它主要由氧化镁粉末经过成型、烧结而成，常用于制造耐火制品和耐火浇注料。
氧化镁制品在冶金、化工等行业有着重要的应用，如用于高温炉窑、玻璃窑等工艺。
硅酸盐是一种重要的耐火材料，具有高熔点、耐高温和耐腐蚀的特性。
它主要由硅酸盐矿物经过加工、成型而成，常用于制造耐火制品和陶瓷原料。
硅酸盐制品在建筑、陶瓷等领域有着广泛的应用，如用于高温炉窑、陶瓷生产等工艺。
总的来说，耐火材料是一类具有特殊物理和化学性能的材料，它在高温、腐蚀等恶劣环境下能够保持结构稳定和性能稳定。
常见的耐火材料包括石墨、石英、氧化铝、氧化镁、硅酸盐等，它们在冶金、化工、建筑等行业有着重要的应用。
随着科技的不断进步，耐火材料的种类和性能将会得到进一步提升，为各行各业提供更好的技术支持。
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。
耐火材料分类及性能
耐火材料分类及性能
能承受高温下物理、化学作用而不易损坏或不损坏的确材料，称为耐火材料，是各种工业炉的基础材料之一。
一、耐火材料的分类
按材料高低，通常分为普通耐火材料和特种耐火材料；按材料密度，分为重质耐火材料和轻质耐火材料；按耐火的主要化学成分，分为粘土砖、高铝砖、硅砖、氯化铝砖、石墨和碳制品以及碳化硅制品等。
二、普通耐火材料
普通耐火材料是用量最多，应用而最广的耐火材料。
主要材料见表1.3.1。
表1.3.1 普通耐火材料表
三、特种耐火材料
特种耐火材料，通常具有纯度高、耐高温、抗磨损、抗金属液体或熔渣浸蚀性能优良，常用的材料有工业纯氯化铝机压制品，烧结电熔刚玉制品，烧结电熔刚玉莫来石制品，碳化硅制品，镁砖及镁铝砖，镁铬砖。
四、耐火砖
耐火砖是用耐火材料制成，因而具有耐火材料的特性。
常用的有粘土砖、高铝砖、硅藻砖等。
五、耐火水泥和耐火混凝土
低钙铝酸盐耐火水泥是用优质铝钒土和石灰石按一定比例配合经烧结磨细制成。
低钙铝酸盐水泥同耐火砖细块（如高铝砖、轻质耐火砖细块以及石棉等）掺合可制成耐火混凝土。
六、耐火泥
耐火泥是由胶质材料、掺合材料、骨料按一定比例配合而成。
一般属水硬性耐火混凝土材料。
常用耐火泥有粘土质耐火泥、高铝质耐火泥、硅质耐火泥、镁质耐火泥等。
耐火材料资料整理
1.2.2 按化学矿物组成分类此种分类法能够很直接地表征各种耐火材料的基本组成和特性，在生产、使用、科研上是常见的分类法，具有较强的实际应用意义。
（1）硅质耐火材料含SiO2在90%以上的材料通常称为硅质耐火材料，主要包括硅砖及熔融石英制品。
硅砖以硅石为主要原料生产，其SiO2含量一般不低于93%，主要矿物组成为磷石英和方石英，主要用于焦炉和玻璃窑炉等热工设备的构筑。
熔融石英制品以熔融石英为主要原料生产，其主要矿物组成为石英玻璃，由于石英玻璃的膨胀系数很小，因此熔融石英制品具有优良的抗热冲击能力。
如熔融石英质浸入式水口用于炼钢连铸中，具有较好的使用效果。
（2）硅酸铝质耐火材料此类材料通常亦称为硅铝质（或铝硅质）材料，在耐火材料领域中是用量最大、用途最广的类别，此类材料的应用范围几乎覆盖所有的工业窑炉，故亦可认为是最基本的耐火材料。
硅酸铝质耐火材料的主要化学成分为Al2O3和SiO2以及少量杂质，主要矿物成分随着含Al2O3量的不同分别为莫来石（3Al2O3•2SiO2）、刚玉（α- Al2O3）和莫来石、方石英。
按含Al2O3量的不同分为：○z半硅质耐火材料：Al2O3含量为15-30%;z 粘土质耐火材料：Al2O3含量为30-48%;z 高铝质耐火材料：Al2O3含量大于48%。
（3）镁质耐火材料镁质耐火材料是指以镁砂为主要原料，以方镁石为主晶相，MgO 含量大于80%的碱性耐火材料。
通常依其化学组成不同分为：z 镁质制品：MgO含量≥87%，主要矿物为方镁石；z 镁铝质制品：含MgO >75%，Al2O3一般为7-8%，主要矿物成分为方镁石和镁铝尖晶石（MgO•Al2O3）；z 镁铬质制品：含MgO>60% ，Cr2O3一般在20%以下，主要矿物成分为方镁石和铬尖晶石;z 镁橄榄石质及镁硅质制品：此种镁质材料中除含有主成分MgO外，第二化学成分为SiO2。
镁橄榄石砖比镁硅砖含有更多的SiO2，前者的主要矿物成分为镁橄榄石和方镁石，后者的主要矿物为方镁石和镁橄榄石；z 镁钙质制品：此种镁质材料中含有一定量的CaO,主要矿物成分除方镁石外还含有一定量的硅酸二钙（2 CaO•SiO2）。
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耐火材料是由各种不同种类的耐火原料在特定的工艺条件下加工生产而成。
耐火材料在使用过程中会受到各种外界条件的单独或复合作用，因此要有多种具有不同特性的耐火材料来满足特定的使用条件,其所用的耐火原料种类也是多种多样的。
耐火原料的种类繁多，分类方法也多种多样。
按原料的生成方式可分为天然原料和人工合成原料两大类，天然矿物原料是耐火原料的主体。
自然界中存在的各种矿物是由构成这些矿物的各种元素所组成。
现在已探明氧、硅、铝三种元素的总量约占地壳中顽强素总量的90%，氧化物、硅酸盐和铝硅酸盐矿物占明显优势，是蕴藏量十分巨大的天然耐火原料。
天然耐火原料的主要品种有：硅石、石英、硅藻土、蜡石、粘土、铝矾土、蓝晶石族矿物原料、菱镁矿、白云石、石灰石、镁橄榄石、蛇纹石、滑石、绿泥石、锆英石、珍珠岩、铬铁矿和石墨等。
天然原料通常含杂质较多，成分不稳定，性能波动较大，只有少数原料可直接使用，大部分都要经过提纯、分级甚至煅烧加工后才能满足耐火材料的生产要求。
能作耐火原料用的天然矿物原料的种类是有限的，对制作现代工业所特殊要求的高质量和高技术耐火材料，它们无法满足要求。
人工合成耐火原料在近几十年的发展十分迅速。
这些合成的耐火原料可以完全达到人们预先设计的化学矿物组成与组织结构，质量稳定，是现代高性能与高技术耐火材料的主要原料。
常用的人工合成耐火原料有：莫来石、镁铝尖晶石、锆莫来石、堇青石、钛酸铝、碳化硅等。
按耐火原料的化学组分，可分为氧化物原料与非氧化物原料。
随着现代科学技术的发展，某些有机化合物已成为高性能耐火原料的前驱体或辅助原料。
按化学特性，耐火原料又可分为酸性耐火原料，如硅石、粘土、锆英石等;中性耐火原料，如刚玉、铝矾土、莫来石、铬铁矿、石墨等;碱性耐火原料，如镁砂、白云石砂、镁钙砂等。
按照其在耐火材料生产工艺中的作用，耐火原料又可分为主要原料和辅助原料。
主要原料是构成耐火材料的主体。
辅助原料又分为结合剂和添加剂。
结合剂的作用是耐火材料坯体
在生产与使用过程中具有足够的强度。
常用的有亚硫酸纸浆废液、沥青、酚醛树脂、铝酸盐水泥、水玻璃、磷酸及磷酸盐、硫酸盐等，有些主要原料本身又具有结合剂的作用，如结合粘土;添加剂的作用是改善耐火材料生产或施工工艺，或强化耐火材料的某些性能，如稳定剂、促凝剂、减水剂、抑制剂、增加剂、发泡剂、分散剂、膨胀剂、抗氧化剂等。
习惯上，人们通常按耐火原料的化学矿物组成、开采或加工方法、特性以及在耐火材料中的作用进行综合分类。
表1为耐火原料的综合分类表。
表2为耐火材料的种类与所用的耐火原料。
表1 耐火原料的综合分类
表2 耐火材料的种类与所用的耐火原料
我国有大量的耐火原料资源，特别是矾土、菱镁矿和石墨堪称耐火原料三大支柱，储量分别达到20、31、18亿吨。
这些耐火原料资源同时也是其它行业的原料资源，近年来原料资源开采量迅速增加，由此推算矾土资源服务年限不会超过20年，因此我国耐火原料资源并不丰富，应合理适度利用耐火原料资源，以保证我国耐火材料的可持续发展。