耐火材料的应用
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冲击 冲击 耐磨 蠕变 粘结 弹性 强度 强度 性 性 强度 模量
气孔率 气孔孔 径分布 体积密 度
透气度
吸水率
耐火材料的应用
耐火材料的应用
10 20 冶金行业 建筑行业 70 其他行业
炼铁技术发展的重点是提高高炉的喷 煤量，同时要求高炉、热风炉的寿命要长 (高炉寿命大于12年，部分达到15年)，热 风炉的风温要高(平均高于1100℃，大型高 炉的风温达到1200℃)。这就要求必须有优 质的耐火材料对炉体进行保护，以保护炉 体免受高碱度炉渣，高温鉄液，高温炉气 的冲刷与侵蚀，以延长设备的寿命。
耐火纤维及其制品在窑 炉上的应用实例
转炉中的耐火材料
高炉中耐火砖的使用
炉喉用耐 火材料
• 炉喉承受炉料下降时的直接 冲击和摩擦，极易磨损，多 采用高强度的粘土砖和高密 度的高铝砖砌筑，并采用铸 钢板保护。 • 使衬砖组织变的脆弱， 甚至鼓胀，还有碳素沉 • 炉身下部承受炉料下降时的 积及粘结物的作用，使 •摩擦与炉气上升时粉尘的冲 炉身上部和中部温度不超过 炉衬开裂和结构松散。 700℃，无炉渣形成和炉渣 ••刷作用，该部位温度较高并 炉缸是盛装铁水和熔渣的部位，其侧 炉腰处温度高，炉渣大量形 整个炉体中该部位损毁 侵蚀，除承受炉料滑行与冲 壁上设有出渣口、出铁口和风口。该 有大量炉渣形成，碱金属蒸 成，渣蚀严重，碱侵蚀及高 较轻，一般采用氧化铁 击以及热烟气所携粉尘的摩 部位长期承受高温、热荷载、铁水和 汽的侵蚀作用较重，因此炉 温含尘烟气的冲刷均较炉身 含量较低的致密粘土砖 熔渣的侵蚀，以及热应力等作用。在 擦而导致机械磨损外，主要 衬损毁速度较快。 严重。 或高铝砖砌筑。 大型高炉上广泛采用砌筑陶瓷杯来保 是铅、锌侵入沉积，
炮泥：炮泥是用硅酸铝质材料、SiC、焦粒等材料及结合剂、外加剂 配制而成的堵铁口的耐火材料。使用部位于高炉出铁口。
白云石砖：以白云石为主要原料烧制而成的一种碱性耐火材料。耐 火度1750~1900℃。抗碱性熔渣的性能好。用于炼钢炉、水泥回转 窑等。
硅砖：SiO2含量在93%以上的酸性耐火制品。主要矿相为鳞石英和 方石英以及少量残余石英和玻璃相。用于炼焦炉、炼铁热风炉及 玻璃熔窑等。
耐火材料的热学性能
热容 热膨胀系 数 导温系数 使耐 用火 性材 能料 的
耐火 度 荷重 软化 温度
热导率 热发射率
重烧 线变 化 抗热 震性 抗 CO 侵蚀
比热
抗渣 性
抗酸 性
抗碱 性
抗水 化性
导电 性
抗氧 来自百度文库性
耐 火 材 性 料 能 的 力 学
耐压 抗拉 抗折 抗扭 剪切 强度 强度 强度 强度 强度
•
谢 谢
其他行业用耐 火材料
按化学属性分类
碱性耐火材料
一般是指以MgO、CaO或以 MgO〃 CaO为主要成分的耐火材 料。 这类耐火材料的耐火度都比较高， 对碱性介质的化学侵蚀具有较强 的抵抗能力。
酸性耐火材料
是指其中含有一定数量 二氧化硅的耐火材料。
耐火材料的组成与性能
• 耐火材料化学组成_主成分 • 要求：熔点高或分解温度高的单质或化合物。 • 生成矿物稳定性。 • 储量高。 • 容易提取。 主要是氧化物。同时还有氮化物、碳化物
耐火材料的应用
目录
1： 2： 3：
耐火材料是用作高温窑、炉等热工设备，以及高温容 器和部件的无机非金属材料，耐火度不低于1580℃， 并在高温下能承受相应的物理化学变化及机械作用。
*耐火材料的定义
*耐火材料的常见形态
耐火材料的分类
按矿物组成分类
白云石质耐火材料 • CaO+MgO→转炉。 橄榄石质耐火材料 • MgO/SiO2 =0.95～2.0 →有色金属冶炼炉。 锆质耐火材料 尖晶石质耐火材料 碳质耐火材料
炉底用 炉腹用耐 耐火材 火材料 料
钢铁冶金中几种常用耐火材料举例
• 刚玉：自然界天然存在的α型氧化铝晶体叫做刚玉
粘土砖:粘土砖是建筑用的人造小型块材。也被称烧结砖。质量合格的高 炉粘土砖经干燥处理后真空磷酸浸渍、二次低温烧成的磷酸浸渍制品，用 于砌筑高炉炉身上部炉衬。
莫来石砖：以莫来石为主晶相的高铝质耐火制品，主要用于热风炉炉 顶、高炉炉身和炉底、玻璃熔窑蓄热室、陶瓷烧结窑、石油裂解系统 死角炉衬等。
耐火材料在其他行业的应用
• 建筑行业举例。 • 阻燃密度板：阻燃密度板是以木质纤维或 其他植物纤维为原料，施加脲醛树脂或其 他适用的胶粘剂。在喷胶段，如同施胶一 样，将阻燃剂添加到生产线中制成密度在 500～880kg/m3范围的板材。 • 其他行业举例。 • 运载火箭硅瓦防热外层：硅瓦的主要材质 是碳化硅，氮化硅陶瓷，属于复合材料。 它的硬度很大，高温时抗氧化，可以承受 1000多度的高温。化学性质惰性，只能和 氢氟酸等极少数物质反应。氮化硅陶瓷材 料用于高温工程的部件，冶金，化工，机 械，军工，航天等方面的高级耐火材料。
特殊耐火材料 • ZrO→连铸用钢包、加热炉等。 • 铬质、铬镁质、镁铝质→有色金属冶炼 炉。 • 含碳或碳化物→高炉。 • 高温陶瓷等。
按形状和尺寸分类
按用途分类
钢铁行业耐火 材料 硅酸盐（玻璃、 水泥、陶瓷） 行业耐火材料 有色金属行业 耐火材料 石化行业耐火 材料
电力行业耐火 材料
废物焚烧熔融 炉用耐火材料
• 炉腹部位的温度较炉腰高，其下 • 炉底采用莫来石砖或优质粘土砖， 部炉料温度约为1600～1650℃， 上升部分用铬刚玉砖，也有采用 气流的温度更高，低粘度的熔渣 超低水泥结合的棕刚玉浇注件， 大量形成，不但渣蚀严重，同时 以形成“陶瓷杯”。 仍然承受焦炭的摩擦以及由上而
护炉底及炉缸壁。
炉身 中部 炉身上部 炉身下 用耐 及炉身中 炉缸用 部用耐 炉腰用耐 部用耐火 火材 耐火材 火材料 火材料 材料 料 料
气孔率 气孔孔 径分布 体积密 度
透气度
吸水率
耐火材料的应用
耐火材料的应用
10 20 冶金行业 建筑行业 70 其他行业
炼铁技术发展的重点是提高高炉的喷 煤量，同时要求高炉、热风炉的寿命要长 (高炉寿命大于12年，部分达到15年)，热 风炉的风温要高(平均高于1100℃，大型高 炉的风温达到1200℃)。这就要求必须有优 质的耐火材料对炉体进行保护，以保护炉 体免受高碱度炉渣，高温鉄液，高温炉气 的冲刷与侵蚀，以延长设备的寿命。
耐火纤维及其制品在窑 炉上的应用实例
转炉中的耐火材料
高炉中耐火砖的使用
炉喉用耐 火材料
• 炉喉承受炉料下降时的直接 冲击和摩擦，极易磨损，多 采用高强度的粘土砖和高密 度的高铝砖砌筑，并采用铸 钢板保护。 • 使衬砖组织变的脆弱， 甚至鼓胀，还有碳素沉 • 炉身下部承受炉料下降时的 积及粘结物的作用，使 •摩擦与炉气上升时粉尘的冲 炉身上部和中部温度不超过 炉衬开裂和结构松散。 700℃，无炉渣形成和炉渣 ••刷作用，该部位温度较高并 炉缸是盛装铁水和熔渣的部位，其侧 炉腰处温度高，炉渣大量形 整个炉体中该部位损毁 侵蚀，除承受炉料滑行与冲 壁上设有出渣口、出铁口和风口。该 有大量炉渣形成，碱金属蒸 成，渣蚀严重，碱侵蚀及高 较轻，一般采用氧化铁 击以及热烟气所携粉尘的摩 部位长期承受高温、热荷载、铁水和 汽的侵蚀作用较重，因此炉 温含尘烟气的冲刷均较炉身 含量较低的致密粘土砖 熔渣的侵蚀，以及热应力等作用。在 擦而导致机械磨损外，主要 衬损毁速度较快。 严重。 或高铝砖砌筑。 大型高炉上广泛采用砌筑陶瓷杯来保 是铅、锌侵入沉积，
炮泥：炮泥是用硅酸铝质材料、SiC、焦粒等材料及结合剂、外加剂 配制而成的堵铁口的耐火材料。使用部位于高炉出铁口。
白云石砖：以白云石为主要原料烧制而成的一种碱性耐火材料。耐 火度1750~1900℃。抗碱性熔渣的性能好。用于炼钢炉、水泥回转 窑等。
硅砖：SiO2含量在93%以上的酸性耐火制品。主要矿相为鳞石英和 方石英以及少量残余石英和玻璃相。用于炼焦炉、炼铁热风炉及 玻璃熔窑等。
耐火材料的热学性能
热容 热膨胀系 数 导温系数 使耐 用火 性材 能料 的
耐火 度 荷重 软化 温度
热导率 热发射率
重烧 线变 化 抗热 震性 抗 CO 侵蚀
比热
抗渣 性
抗酸 性
抗碱 性
抗水 化性
导电 性
抗氧 来自百度文库性
耐 火 材 性 料 能 的 力 学
耐压 抗拉 抗折 抗扭 剪切 强度 强度 强度 强度 强度
•
谢 谢
其他行业用耐 火材料
按化学属性分类
碱性耐火材料
一般是指以MgO、CaO或以 MgO〃 CaO为主要成分的耐火材 料。 这类耐火材料的耐火度都比较高， 对碱性介质的化学侵蚀具有较强 的抵抗能力。
酸性耐火材料
是指其中含有一定数量 二氧化硅的耐火材料。
耐火材料的组成与性能
• 耐火材料化学组成_主成分 • 要求：熔点高或分解温度高的单质或化合物。 • 生成矿物稳定性。 • 储量高。 • 容易提取。 主要是氧化物。同时还有氮化物、碳化物
耐火材料的应用
目录
1： 2： 3：
耐火材料是用作高温窑、炉等热工设备，以及高温容 器和部件的无机非金属材料，耐火度不低于1580℃， 并在高温下能承受相应的物理化学变化及机械作用。
*耐火材料的定义
*耐火材料的常见形态
耐火材料的分类
按矿物组成分类
白云石质耐火材料 • CaO+MgO→转炉。 橄榄石质耐火材料 • MgO/SiO2 =0.95～2.0 →有色金属冶炼炉。 锆质耐火材料 尖晶石质耐火材料 碳质耐火材料
炉底用 炉腹用耐 耐火材 火材料 料
钢铁冶金中几种常用耐火材料举例
• 刚玉：自然界天然存在的α型氧化铝晶体叫做刚玉
粘土砖:粘土砖是建筑用的人造小型块材。也被称烧结砖。质量合格的高 炉粘土砖经干燥处理后真空磷酸浸渍、二次低温烧成的磷酸浸渍制品，用 于砌筑高炉炉身上部炉衬。
莫来石砖：以莫来石为主晶相的高铝质耐火制品，主要用于热风炉炉 顶、高炉炉身和炉底、玻璃熔窑蓄热室、陶瓷烧结窑、石油裂解系统 死角炉衬等。
耐火材料在其他行业的应用
• 建筑行业举例。 • 阻燃密度板：阻燃密度板是以木质纤维或 其他植物纤维为原料，施加脲醛树脂或其 他适用的胶粘剂。在喷胶段，如同施胶一 样，将阻燃剂添加到生产线中制成密度在 500～880kg/m3范围的板材。 • 其他行业举例。 • 运载火箭硅瓦防热外层：硅瓦的主要材质 是碳化硅，氮化硅陶瓷，属于复合材料。 它的硬度很大，高温时抗氧化，可以承受 1000多度的高温。化学性质惰性，只能和 氢氟酸等极少数物质反应。氮化硅陶瓷材 料用于高温工程的部件，冶金，化工，机 械，军工，航天等方面的高级耐火材料。
特殊耐火材料 • ZrO→连铸用钢包、加热炉等。 • 铬质、铬镁质、镁铝质→有色金属冶炼 炉。 • 含碳或碳化物→高炉。 • 高温陶瓷等。
按形状和尺寸分类
按用途分类
钢铁行业耐火 材料 硅酸盐（玻璃、 水泥、陶瓷） 行业耐火材料 有色金属行业 耐火材料 石化行业耐火 材料
电力行业耐火 材料
废物焚烧熔融 炉用耐火材料
• 炉腹部位的温度较炉腰高，其下 • 炉底采用莫来石砖或优质粘土砖， 部炉料温度约为1600～1650℃， 上升部分用铬刚玉砖，也有采用 气流的温度更高，低粘度的熔渣 超低水泥结合的棕刚玉浇注件， 大量形成，不但渣蚀严重，同时 以形成“陶瓷杯”。 仍然承受焦炭的摩擦以及由上而
护炉底及炉缸壁。
炉身 中部 炉身上部 炉身下 用耐 及炉身中 炉缸用 部用耐 炉腰用耐 部用耐火 火材 耐火材 火材料 火材料 材料 料 料