耐火材料基础知识课件
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无机非金属材料
传统无机非金属材料 陶瓷 水泥 玻璃 耐火材料
陶瓷 搪瓷
Ceramics 磨料 碳材料 其他
新型无机非金属材料 压电材料 磁性材料 导体陶瓷 激光材料 光导纤维 超硬材料 高温结构陶瓷 生物陶瓷（人造骨等） 光电转换材料
1
2
烹饪熟食
……
取暖避寒
火
烧陶炼金
高温材料 = 耐火材料 ≠ 防火材料
High temp.material=Refractory ≠ Fire proof，fire resistant
15
温度高达1750℃
耐火材料与其他材料的主要不同点在于耐材要在高温下承 受热、化学和机械因素的破坏作用。耐材因而必须具备特 定的使用性能能保证耐用性、安全性和功能性，尽可能减 少热损失和热物流损失。
金文的“光”字，把头上的火略微简化， 又增两点，表示光芒。
小篆的“光”字承接金文，下部人性演变 为“儿”。楷书缘此写为“光”。
“光”字本意光明，光亮，后引申为“光 彩、荣誉”等
5
炭
“炭”，会意字，《说文》释为：“炭，烧 木余也。”即木材在不完全燃烧后生成的 木炭。
金文的“炭”字，上部类“厂”的部分为 烧炭窑的外形，内里“少”表“木余”， 其下“灭”表炭火熄灭。
《正字通·火部》语：“灾，害火也。凡五 行沴水害物者皆曰灾，又祸也。”“灾” 已泛指人们遭受的自然祸害和苦难。
10
耐火泥土的发现
约公元前6000年，西亚地区（今伊拉克、伊朗、叙利 亚和土耳其周边地区）人类发现被火烧烤后的泥土变的致 密，水不易渗入。还发现像粘土这样有较高粘度的泥巴可 以做成任何大小的炉膛。然后该地域的人们学会用粘土成 型各种器皿。当时粘土做成的重要的器皿是经烧后定形的 水罐。
“炎”字本意大火，后引申为“燃烧”、 “灼热”、“发烧”等意，如《书·胤征》： “火炎昆冈，玉石俱焚》”《水浒传》： “赤日炎炎似火烧》”还有仅代表感染后发 生“炎症”。
9
灾
“灾”，会意字，以火起室中表示灾难的降 临。灭火刻不容缓，固“火速”、“十万 火急”等均用来表示事情已至非常紧迫之 程度。
作高温部件 → 高温陶瓷阀门，耐磨件，锚固件， 缸套，保护套管，换热元件等
作修补材料 → 喷补料，涂抹料，热态自流修补 料，接缝料，压入料等
作保温材料 → 耐火纤维毡、毯等，轻质砖，轻 质浇注料、喷涂料等
19
鞍钢260吨铁水包 (工作衬整体浇铸)
酒钢150吨砖砌钢包
20
21
22
连铸用功能耐火材料
16
高炉出铁
铁水温度： 1400 - 1500℃
17
耐火材料 — 满足采用工艺制造其他 材料用的结构和功能材料
钢铁 水泥 有色金属 玻璃 陶瓷 石油化工产
品 ……
18
耐火材料的用途
做结构材料 → 各种工业炉、热工设备的衬体 （砖砌衬、整体衬）
作功能材料 → 透气元件、滑板、连铸“三大 件”、 钙质钢水过滤器、导电料等
11
公元前4500年左右，西亚周边的一些国家开始 出现了水罐等各种容器，这就是最初的陶瓷。露 天烧制的这些器皿在希腊成为“Kreamos”，这就 是今天Creamics（陶瓷）一词的起源。
12
1914年，W.A.L.Schaefer在美国芝加哥建立了名 叫Pliable Fire-brick Company的公司来生产期 新开发的耐火材料和推广其应用技术。该公司的 最初产品是用来修补锅炉炉壁的耐火可塑料。后 来该公司更名为Plibrico（派力固）公司。随着 人们对这种可塑料优良性能的认识，它的应用范 围也越来越广，派力固公司也相应地曾加了产量。 后来派力固公司发展到在全球十多个国家都有其 分公司的跨国企业。
驱兽围猎
开荒Βιβλιοθήκη Baidu田
火，是人类驯 化的第一种自 然力，也是人 类掌握的最伟 大的自然力
3
火
甲骨文的“火”，酷似燃烧的火焰，是十 分典型的象形文字。
经由金文的过度，小篆字形的“火”仅保 留了火焰的抽象本意。
汉字中，凡用“火”构建的文字，大都与 火及火的使用有关。
4
光
“光”，会意字，甲骨文的“光”由上“火” 下“人”构成，就像人举火把以照明。
楷体发生讹变，省略“手”，写作“灰”， 意为“灭”后残留一撇，即余烬也。
7
炙
“炙”，会意字，古文字的“炙”中，上 “肉”下“火”，意为烤肉。
《说文》释为：“炙，炮肉也，从肉在火 上。”由此并逐渐引申为一般意义上的烧 和烤，如“炙手可热”、“脍炙人口”等。
8
炎
“炎”字，会意字，甲、金、篆、楷中的 “炎”字均为两火叠加，火焰“高冲”， 表示大火燃烧时火光冲天。
小篆的“炭”字，上为“山”，中为 “厂”，下为“火”，此为“煤炭”之意。
楷体的“炭”字，与小篆相比，“厂”略
有变化。
6
灰
“灰”，会意字，金文的“灰”字，上为 “叉”，下为“火”，表示用手从火堆中 取出来的灰烬。
小篆在演变过程中，省却了手（又）中的 小点，《说文》释为：“灰，死火余烬 也。”“又，手也，火即灭可以执持”。
1932年，水泥粉料状的耐火浇注料产生。此外， 气硬性的耐火可塑料也出现，这是现代不定形耐 火材料的先驱。
13
什么是耐火材料？
早期科教书定义：耐火度不低于1580℃的无机非金 属材料。
ASTMC71-01定义：能够在大于1000°F（538℃）环 境中满足一定使用要求的非金属材料。可作热工 设备的内衬结构材料，也可作某些高温装置的部 件和功能性材料。这类材料的主要组成物为高温 氧化物、非氧化物、碳素材料和金属材料。
ISO836:2001和GB/T18930-2002定义：物理和化学性 质适宜于高温环境下使用的非金属材料，但不排 除某些产品可含有一定量的金属材料。
14
Refractory = 耐火材料 → 高温材料
Refractory词义： 难控制的，不听管教的，任性的
如：a very refractory child 难驾驭的人（物） （指疾病等）难治的 难熔的，耐热的
外
内
装
装
侵
侵
入
入
式
式
水
水
口
口
23
24
转炉热喷补
喷补料：聚磷酸盐结合的镁质、镁钙质干式喷补料
25
全纤维炉衬
26
耐火材料在各工业的消耗比例
27
耐火材料与日常生活的相关性
传统无机非金属材料 陶瓷 水泥 玻璃 耐火材料
陶瓷 搪瓷
Ceramics 磨料 碳材料 其他
新型无机非金属材料 压电材料 磁性材料 导体陶瓷 激光材料 光导纤维 超硬材料 高温结构陶瓷 生物陶瓷（人造骨等） 光电转换材料
1
2
烹饪熟食
……
取暖避寒
火
烧陶炼金
高温材料 = 耐火材料 ≠ 防火材料
High temp.material=Refractory ≠ Fire proof，fire resistant
15
温度高达1750℃
耐火材料与其他材料的主要不同点在于耐材要在高温下承 受热、化学和机械因素的破坏作用。耐材因而必须具备特 定的使用性能能保证耐用性、安全性和功能性，尽可能减 少热损失和热物流损失。
金文的“光”字，把头上的火略微简化， 又增两点，表示光芒。
小篆的“光”字承接金文，下部人性演变 为“儿”。楷书缘此写为“光”。
“光”字本意光明，光亮，后引申为“光 彩、荣誉”等
5
炭
“炭”，会意字，《说文》释为：“炭，烧 木余也。”即木材在不完全燃烧后生成的 木炭。
金文的“炭”字，上部类“厂”的部分为 烧炭窑的外形，内里“少”表“木余”， 其下“灭”表炭火熄灭。
《正字通·火部》语：“灾，害火也。凡五 行沴水害物者皆曰灾，又祸也。”“灾” 已泛指人们遭受的自然祸害和苦难。
10
耐火泥土的发现
约公元前6000年，西亚地区（今伊拉克、伊朗、叙利 亚和土耳其周边地区）人类发现被火烧烤后的泥土变的致 密，水不易渗入。还发现像粘土这样有较高粘度的泥巴可 以做成任何大小的炉膛。然后该地域的人们学会用粘土成 型各种器皿。当时粘土做成的重要的器皿是经烧后定形的 水罐。
“炎”字本意大火，后引申为“燃烧”、 “灼热”、“发烧”等意，如《书·胤征》： “火炎昆冈，玉石俱焚》”《水浒传》： “赤日炎炎似火烧》”还有仅代表感染后发 生“炎症”。
9
灾
“灾”，会意字，以火起室中表示灾难的降 临。灭火刻不容缓，固“火速”、“十万 火急”等均用来表示事情已至非常紧迫之 程度。
作高温部件 → 高温陶瓷阀门，耐磨件，锚固件， 缸套，保护套管，换热元件等
作修补材料 → 喷补料，涂抹料，热态自流修补 料，接缝料，压入料等
作保温材料 → 耐火纤维毡、毯等，轻质砖，轻 质浇注料、喷涂料等
19
鞍钢260吨铁水包 (工作衬整体浇铸)
酒钢150吨砖砌钢包
20
21
22
连铸用功能耐火材料
16
高炉出铁
铁水温度： 1400 - 1500℃
17
耐火材料 — 满足采用工艺制造其他 材料用的结构和功能材料
钢铁 水泥 有色金属 玻璃 陶瓷 石油化工产
品 ……
18
耐火材料的用途
做结构材料 → 各种工业炉、热工设备的衬体 （砖砌衬、整体衬）
作功能材料 → 透气元件、滑板、连铸“三大 件”、 钙质钢水过滤器、导电料等
11
公元前4500年左右，西亚周边的一些国家开始 出现了水罐等各种容器，这就是最初的陶瓷。露 天烧制的这些器皿在希腊成为“Kreamos”，这就 是今天Creamics（陶瓷）一词的起源。
12
1914年，W.A.L.Schaefer在美国芝加哥建立了名 叫Pliable Fire-brick Company的公司来生产期 新开发的耐火材料和推广其应用技术。该公司的 最初产品是用来修补锅炉炉壁的耐火可塑料。后 来该公司更名为Plibrico（派力固）公司。随着 人们对这种可塑料优良性能的认识，它的应用范 围也越来越广，派力固公司也相应地曾加了产量。 后来派力固公司发展到在全球十多个国家都有其 分公司的跨国企业。
驱兽围猎
开荒Βιβλιοθήκη Baidu田
火，是人类驯 化的第一种自 然力，也是人 类掌握的最伟 大的自然力
3
火
甲骨文的“火”，酷似燃烧的火焰，是十 分典型的象形文字。
经由金文的过度，小篆字形的“火”仅保 留了火焰的抽象本意。
汉字中，凡用“火”构建的文字，大都与 火及火的使用有关。
4
光
“光”，会意字，甲骨文的“光”由上“火” 下“人”构成，就像人举火把以照明。
楷体发生讹变，省略“手”，写作“灰”， 意为“灭”后残留一撇，即余烬也。
7
炙
“炙”，会意字，古文字的“炙”中，上 “肉”下“火”，意为烤肉。
《说文》释为：“炙，炮肉也，从肉在火 上。”由此并逐渐引申为一般意义上的烧 和烤，如“炙手可热”、“脍炙人口”等。
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炎
“炎”字，会意字，甲、金、篆、楷中的 “炎”字均为两火叠加，火焰“高冲”， 表示大火燃烧时火光冲天。
小篆的“炭”字，上为“山”，中为 “厂”，下为“火”，此为“煤炭”之意。
楷体的“炭”字，与小篆相比，“厂”略
有变化。
6
灰
“灰”，会意字，金文的“灰”字，上为 “叉”，下为“火”，表示用手从火堆中 取出来的灰烬。
小篆在演变过程中，省却了手（又）中的 小点，《说文》释为：“灰，死火余烬 也。”“又，手也，火即灭可以执持”。
1932年，水泥粉料状的耐火浇注料产生。此外， 气硬性的耐火可塑料也出现，这是现代不定形耐 火材料的先驱。
13
什么是耐火材料？
早期科教书定义：耐火度不低于1580℃的无机非金 属材料。
ASTMC71-01定义：能够在大于1000°F（538℃）环 境中满足一定使用要求的非金属材料。可作热工 设备的内衬结构材料，也可作某些高温装置的部 件和功能性材料。这类材料的主要组成物为高温 氧化物、非氧化物、碳素材料和金属材料。
ISO836:2001和GB/T18930-2002定义：物理和化学性 质适宜于高温环境下使用的非金属材料，但不排 除某些产品可含有一定量的金属材料。
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Refractory = 耐火材料 → 高温材料
Refractory词义： 难控制的，不听管教的，任性的
如：a very refractory child 难驾驭的人（物） （指疾病等）难治的 难熔的，耐热的
外
内
装
装
侵
侵
入
入
式
式
水
水
口
口
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转炉热喷补
喷补料：聚磷酸盐结合的镁质、镁钙质干式喷补料
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全纤维炉衬
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耐火材料在各工业的消耗比例
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耐火材料与日常生活的相关性