硅酸铝质耐火材料介绍
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三、高铝质耐火材料的性质
1．耐火度 耐火度波动范围大，一般为1770一2000℃，主要受A1203含量的影
响，同时耐火度还受杂质含量和种类的影响，与制品的矿相结构有关。 2．荷重软化温度 开始变形温度大于1400℃，并随着Al2O3含量的增 加而提高。
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3．导热性 高铝质耐火制品比粘土质制品有较高的导热能
硅酸铝质耐火材料是产量最大的一类耐火材料。
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第一节 Al2O3-SiO2系统状态图
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第二节 粘土质耐火材料
一、原料——耐火粘土
主要组成为高岭石（Al2O3·2SiO2·2H2O），其余部分为K2O、Na2O、CaO、 MgO、TiO2及Fe2O3等杂质，含量约为6-7％。
煅烧高岭石：
高岭石在煅烧时发生脱水分解、化合、结晶、晶体长大等一系列物 理化学变化，并伴有较大的体积变化，一般不能直接用来制造砖坯，必 须在高温窑内加热煅烧成熟料方可使用.
3（Al2O3·2SiO2·2H2O）→3A12O3.2SiO2＋4SiO2＋6 H2O↑
高岭石
莫来石
方石英
比较: 硅砖原料的使用
6Baidu Nhomakorabea
二、粘土质耐火材料的生产工艺
(1)原料准备。 熟料，结合粘土 (2)配料、混练与成型。 熟料+结合粘土，半干压成型 (3)干燥。 控制干燥速度 (4)烧成。将砖坯烧结，使其具有一定的外形尺寸、气孔率与致密性，机 械强度要高、体积稳定性较好，耐火性能良好。
复习：氧化硅质耐火材料
二氧化硅的同素异晶转变 硅砖生产 硅砖的性质和使用 其他氧化硅质耐火制品
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硅酸铝质耐火材料
Al2O3-SiO2系统状态图 粘土质耐火材料 高铝质耐火材料 半硅质耐火材料
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硅酸铝质耐火材料是由Al2O3和SiO2及少量杂质所组成， 根据其Al2O3含量不同可分为：
半硅质耐火材料(含A12O3 15~30%) 粘土质耐火材料(含Al2O3 30~46％) 高铝质耐火材料 (含A12O3＞40%)
根据矿物组成分类为： 低莫来石及莫来石质(A12O3 48—71.8％) 莫来石－刚玉质及刚玉—莫来石质(Al2O3 71.8—95％) 刚玉质(Al2O3 95—100％)
一、原料：高铝矾土（主要原料）、三石、工业氧化铝等。 二、生产工艺特点
与多熟料粘土质制品的生产工艺相似。烧成比粘土耐火制品因难得多 （二次莫来石化），条件控制更加严格。
力。其原因是高铝质制品中导热能力很低的玻璃相较少，而导 热能力较好的莫来石和刚玉质晶体量增加。
4．耐热震性 850℃水冷循环仅3—5次。主要是由于刚玉
的热膨胀性较莫来石高，而无晶型转化之故。 提高高铝制品的耐热震性：改善制品的颗粒结构，降低细
粒料的含量及提高熟料临界颗粒尺寸和合理级配，以提高制品 的耐热震性。
土砖可达50一100次或更高。原因主要是莫来石及整个制品的热膨胀 系数小(平均4.5－5.8×10／℃)，而且比较均匀，过程中不发生晶型 转变所引起的体积变比。而且熟科颗粒之间尚有许多裂纹，可以缓冲 应力作用。
6．抗渣性 抵抗弱酸性炉渣侵蚀的能力强，对酸性和碱性炉渣的抵抗能力较
弱。提高制品的致密度，降低气孔率，能提高制品的抗渣性能。
5．抗渣性 A12O3为两性氧化物，既能抵抗酸性炉渣的侵蚀
也能低抗碱性炉渣的作用。但抗碱性渣的能力不及镁质材料， 却优于粘土质材料，并随莫来石和刚玉质含量增加而增强。
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四、高铝砖的用途
常用它来代替高质量的粘土砖和硅砖，以提高炉子 的寿命。目前主要用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、 鼓风炉、反射炉、回转窑内衬。此外，高铝砖还广泛地 用做平炉蓄热式格子砖、浇注系统用的塞头、水口砖等。 但高铝砖价格要比粘土砖高，故用粘土砖能够满足要求 的地方就不必使用高铝砖。
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四、粘土砖的用途
凡无特殊要求的砖体均可用粘土砖砌筑：高炉、热风炉、化铁 炉、平炉和电炉等温度较低部分使用粘土砖。盛钢桶、浇铸系统用 砖、加热炉、热处理炉、燃烧室、烟道、烟囱等均使用粘土砖。 尤其适用于温度变化较大部位。
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第三节 高铝质耐火材料
Al203≥48％，分为三个等级： I等：A1203＞75％ II等：A12O3 60—75％ Ⅲ等： A12O3 48一60％
全生料砖： 致密的硅质枯土、隧石粘土等不经煅烧直接作为原料。 特点：简化工艺，节约能源，降低成本，强度更高，体积收缩
不烧砖： 粘土熟料颗粒+细粉+少量结合粘土+化学结合剂——混合——成 型
特点：不经高温烧成，生产简化，逐渐烧结。
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三、粘土质耐火制品的性质
1、耐火度：1580-1730℃
•特等：耐火度≥1750℃ •一等：耐火度≥1730℃ •二等：耐火度≥1670℃ •三等：耐火度≥1580℃ 2、高温耐压强度 随A12O3含量的增加而增大。 •≥ 800℃：出现塑性变形， •1000—1200℃：强度出现最大值。 •≥ 1200℃，液相大量形成，粘度降低，耐压强度迅速下降
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3、荷重软化温度 主要取决于制品中A12O3含量和杂质的种类及数量。荷重软化温度比耐 火度低很多，只有1350℃左右。
4．高温体积稳定性 在生产过程中加入了一定数量的结合剂 (如结合粘土)，在烧成时 矿化作用不彻底造成的。残余收缩一般为0.2一0.7％，不超过1％。
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5．耐热震性 耐热震性好，普通粘土砖1100℃水冷循环达10次以上，多熟料粘
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五、高铝质熔铸制品
高铝质熔铸制品是指高铝质配合料经高温熔化后浇注成一 定形状的制品。
1、原料 高铝矾土和工业氧化铝
2、性能：制品致密度高，气孔率低；耐火度和荷重软化温度高； 制品的晶体结构发育完整、晶粒粗大，化学稳定性好；高温结 构强度大；导热性好；抵抗熔渣侵蚀能力强。
3、应用
广泛用于钢铁冶金、有色冶金、玻璃工业、化工及其它工 业炉窑的工作条件非常苛刻的部位。如用作有色冶金炉水口、 高炉炉腹内衬，加热炉无水冷滑轨等，使用寿命比一般耐火制
品高得多。但成本高，价格贵。
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第四节 半硅质耐火材料
SiO2含量大于65%，Al2O3含量为15-30%，性能介于粘土砖和硅 砖之间： (1) 耐火度为1650～1710℃。 (2) 热稳定性比粘土砖差，因石英膨胀系数大。 (3) 荷重软化开始温度为1350～1450℃，因含有较多的石英，故比 一般的粘土砖稍高。 (4) 体积稳定性好，因为原料中粘土的收缩被SiO2的膨胀所抵消， 若含SiO2多则会有残余膨胀产生。 (5) 抗酸性渣的侵蚀性好。
三、高铝质耐火材料的性质
1．耐火度 耐火度波动范围大，一般为1770一2000℃，主要受A1203含量的影
响，同时耐火度还受杂质含量和种类的影响，与制品的矿相结构有关。 2．荷重软化温度 开始变形温度大于1400℃，并随着Al2O3含量的增 加而提高。
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3．导热性 高铝质耐火制品比粘土质制品有较高的导热能
硅酸铝质耐火材料是产量最大的一类耐火材料。
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第一节 Al2O3-SiO2系统状态图
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第二节 粘土质耐火材料
一、原料——耐火粘土
主要组成为高岭石（Al2O3·2SiO2·2H2O），其余部分为K2O、Na2O、CaO、 MgO、TiO2及Fe2O3等杂质，含量约为6-7％。
煅烧高岭石：
高岭石在煅烧时发生脱水分解、化合、结晶、晶体长大等一系列物 理化学变化，并伴有较大的体积变化，一般不能直接用来制造砖坯，必 须在高温窑内加热煅烧成熟料方可使用.
3（Al2O3·2SiO2·2H2O）→3A12O3.2SiO2＋4SiO2＋6 H2O↑
高岭石
莫来石
方石英
比较: 硅砖原料的使用
6Baidu Nhomakorabea
二、粘土质耐火材料的生产工艺
(1)原料准备。 熟料，结合粘土 (2)配料、混练与成型。 熟料+结合粘土，半干压成型 (3)干燥。 控制干燥速度 (4)烧成。将砖坯烧结，使其具有一定的外形尺寸、气孔率与致密性，机 械强度要高、体积稳定性较好，耐火性能良好。
复习：氧化硅质耐火材料
二氧化硅的同素异晶转变 硅砖生产 硅砖的性质和使用 其他氧化硅质耐火制品
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硅酸铝质耐火材料
Al2O3-SiO2系统状态图 粘土质耐火材料 高铝质耐火材料 半硅质耐火材料
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硅酸铝质耐火材料是由Al2O3和SiO2及少量杂质所组成， 根据其Al2O3含量不同可分为：
半硅质耐火材料(含A12O3 15~30%) 粘土质耐火材料(含Al2O3 30~46％) 高铝质耐火材料 (含A12O3＞40%)
根据矿物组成分类为： 低莫来石及莫来石质(A12O3 48—71.8％) 莫来石－刚玉质及刚玉—莫来石质(Al2O3 71.8—95％) 刚玉质(Al2O3 95—100％)
一、原料：高铝矾土（主要原料）、三石、工业氧化铝等。 二、生产工艺特点
与多熟料粘土质制品的生产工艺相似。烧成比粘土耐火制品因难得多 （二次莫来石化），条件控制更加严格。
力。其原因是高铝质制品中导热能力很低的玻璃相较少，而导 热能力较好的莫来石和刚玉质晶体量增加。
4．耐热震性 850℃水冷循环仅3—5次。主要是由于刚玉
的热膨胀性较莫来石高，而无晶型转化之故。 提高高铝制品的耐热震性：改善制品的颗粒结构，降低细
粒料的含量及提高熟料临界颗粒尺寸和合理级配，以提高制品 的耐热震性。
土砖可达50一100次或更高。原因主要是莫来石及整个制品的热膨胀 系数小(平均4.5－5.8×10／℃)，而且比较均匀，过程中不发生晶型 转变所引起的体积变比。而且熟科颗粒之间尚有许多裂纹，可以缓冲 应力作用。
6．抗渣性 抵抗弱酸性炉渣侵蚀的能力强，对酸性和碱性炉渣的抵抗能力较
弱。提高制品的致密度，降低气孔率，能提高制品的抗渣性能。
5．抗渣性 A12O3为两性氧化物，既能抵抗酸性炉渣的侵蚀
也能低抗碱性炉渣的作用。但抗碱性渣的能力不及镁质材料， 却优于粘土质材料，并随莫来石和刚玉质含量增加而增强。
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四、高铝砖的用途
常用它来代替高质量的粘土砖和硅砖，以提高炉子 的寿命。目前主要用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、 鼓风炉、反射炉、回转窑内衬。此外，高铝砖还广泛地 用做平炉蓄热式格子砖、浇注系统用的塞头、水口砖等。 但高铝砖价格要比粘土砖高，故用粘土砖能够满足要求 的地方就不必使用高铝砖。
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四、粘土砖的用途
凡无特殊要求的砖体均可用粘土砖砌筑：高炉、热风炉、化铁 炉、平炉和电炉等温度较低部分使用粘土砖。盛钢桶、浇铸系统用 砖、加热炉、热处理炉、燃烧室、烟道、烟囱等均使用粘土砖。 尤其适用于温度变化较大部位。
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第三节 高铝质耐火材料
Al203≥48％，分为三个等级： I等：A1203＞75％ II等：A12O3 60—75％ Ⅲ等： A12O3 48一60％
全生料砖： 致密的硅质枯土、隧石粘土等不经煅烧直接作为原料。 特点：简化工艺，节约能源，降低成本，强度更高，体积收缩
不烧砖： 粘土熟料颗粒+细粉+少量结合粘土+化学结合剂——混合——成 型
特点：不经高温烧成，生产简化，逐渐烧结。
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三、粘土质耐火制品的性质
1、耐火度：1580-1730℃
•特等：耐火度≥1750℃ •一等：耐火度≥1730℃ •二等：耐火度≥1670℃ •三等：耐火度≥1580℃ 2、高温耐压强度 随A12O3含量的增加而增大。 •≥ 800℃：出现塑性变形， •1000—1200℃：强度出现最大值。 •≥ 1200℃，液相大量形成，粘度降低，耐压强度迅速下降
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3、荷重软化温度 主要取决于制品中A12O3含量和杂质的种类及数量。荷重软化温度比耐 火度低很多，只有1350℃左右。
4．高温体积稳定性 在生产过程中加入了一定数量的结合剂 (如结合粘土)，在烧成时 矿化作用不彻底造成的。残余收缩一般为0.2一0.7％，不超过1％。
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5．耐热震性 耐热震性好，普通粘土砖1100℃水冷循环达10次以上，多熟料粘
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五、高铝质熔铸制品
高铝质熔铸制品是指高铝质配合料经高温熔化后浇注成一 定形状的制品。
1、原料 高铝矾土和工业氧化铝
2、性能：制品致密度高，气孔率低；耐火度和荷重软化温度高； 制品的晶体结构发育完整、晶粒粗大，化学稳定性好；高温结 构强度大；导热性好；抵抗熔渣侵蚀能力强。
3、应用
广泛用于钢铁冶金、有色冶金、玻璃工业、化工及其它工 业炉窑的工作条件非常苛刻的部位。如用作有色冶金炉水口、 高炉炉腹内衬，加热炉无水冷滑轨等，使用寿命比一般耐火制
品高得多。但成本高，价格贵。
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第四节 半硅质耐火材料
SiO2含量大于65%，Al2O3含量为15-30%，性能介于粘土砖和硅 砖之间： (1) 耐火度为1650～1710℃。 (2) 热稳定性比粘土砖差，因石英膨胀系数大。 (3) 荷重软化开始温度为1350～1450℃，因含有较多的石英，故比 一般的粘土砖稍高。 (4) 体积稳定性好，因为原料中粘土的收缩被SiO2的膨胀所抵消， 若含SiO2多则会有残余膨胀产生。 (5) 抗酸性渣的侵蚀性好。