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1、3.2 耐火材料种类和特性,耐火材料生产工艺流程,3.2.1 黏土砖,黏土砖的组成（1）化学组成:变化很大。主要成分A12O3和SiO2。成分的大致范围如下：A12O33046、SiO25070、Fe2O31.03.0、TiO21.02.5、（R2O+RO）1.04.0%。,4.3.1.2 原料与工艺以黏土熟料为骨料，以软质黏土作结合剂。半干法或可塑法成型，1300l400烧成。,4.3.1.3 性质耐酸性渣侵蚀，对碱性渣的抵抗力稍差。热膨胀系数不大，抗热震性较好。荷重软化温度耐火度，一大缺点。软化开始与终了温度的间隔很大，不会很快坍陷。,3.2.2 硅砖,硅砖的组成（1）化学成分：SiO29
2、498，Al2O30.22；CaO 1.53.5；Fe2O30.33，R2O 00.5。,3.2.2.2 原料与制造工艺石英石、废砖、石灰、矿化剂和有机结合剂。SiO2含量96%的石英石。少量矿化剂(如铁鳞、石灰乳)和结合剂（如糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液）。混练成型干燥烧成等工序。,3.2.2.3 玻璃窑用硅砖 高温体积稳定，不会因温度波动而引起炉体变化。硅砖荷重软化温度高、蠕变率小、玻璃窑1600保持炉体不变形，结构稳定。对玻璃液无污染。硅砖主成分SiO2，使用时如有掉块或表面熔滴，不影响玻璃液的质量。,耐化学侵蚀。上部结构的硅砖受玻璃配料中含R2O的气体侵蚀，表面生成一层光滑的变质层，使侵蚀速
3、度变低，起到保护作用。体积密度小。可减轻炉体重量。,硅砖烤窑时注意事项：200300和573时晶型转变，体积骤然膨胀，烘烧时600以下升温不宜太快；冷却至600以下应避免剧烈的温度变化，尽可能不与碱性物质接触。,3.2.3 电熔铸耐火材料主要品种有，电熔莫来石砖、电熔锆刚玉砖、电熔刚玉砖等。,电熔砖生产工艺图,电熔锆刚玉砖（1）外观呈蛋黄色。,（2）原料：以锆英石和工业氧化铝为主要原料。少量富锆砂(提高ZrO2含量)，纯碱(助熔、Na2O能抑制莫来石形成、促进莫来石热分解)和硼砂(助熔、可改善玻璃相性质、防止铸件裂纹)。,（3）熔融气氛还原法：石墨电极直接插入熔融液中，使熔液掺碳。料中铁、钛氧
4、化物杂质被还原成低价氧化物，降低了玻璃相渗出温度(约1200l330)。,氧化法：石墨电极不与熔融液接触，碳不会掺入。并吹入氧，使还原物质转变成氧化物质，又能解除石墨电极沾污现象。砖呈淡米色。含碳量低。玻璃相数量少，且渗出温度高(1380l4l0。,（5）浇铸方法1）普通浇铸法(代号PT或RC或RN)。2）倾斜浇铸法(QX或TA或RO)。3）无缩孔浇铸法(WS或VF或RT)。4）密实浇铸法(MS或RV或RR)。,浇铸,磨制,切割,属Al2O3-ZrO2-SiO2系统(简写AZS砖，限定在ZrO2-ZrO2SiO2-3Al2O32SiO2-Al2O3区域)。按ZrO2含量划分：33%、36%、4
5、l%。AZS-33；ER1681(法)，ZB1681(日)。AZS-36；ER1691(法)，ZB1691(日)，S-4（美）。AZS-41：ER1711(法)，ZB1711(日)。,3.2.3.3 电熔刚玉砖 以高纯氧化铝为原料，并引入少量纯碱在20002200下熔融而成。氧化铝有多种晶体形态。有-Al2O3砖，-Al2O3砖，-Al2O3等。,（1）电熔-Al2O3砖白色制品。Al2O394.5%96.5%。晶相：45%55%-Al2O3相和45%60%-Al2O3相。晶体混合交织。不到2%的玻璃相基质充填间隙，整体结构很细密。耐玻璃液侵蚀性强，在高温碱蒸气中保持高稳定性。有一定的抗热震性
6、。,电熔-Al2O3砖（流料唇砖）,显微照片,3.2.4 镁砖MgO 85%碱性耐火材料。按工艺分为烧结镁砖和结合镁砖两种。,3.2.4.1 烧结镁砖（1）原料与工艺：以烧结镁砂(MgO87%、CaO3.5%、SiO25%)为原料，常加入20%以下的废砖，以亚硫酸盐纸浆废液作结合剂，高压成型，干燥，1600l700烧成。,（3）性质抗碱性强，抗酸性弱(尤其是对B2O3有很强熔剂作用);导热性能良好但随温度升高而变差。热容量随温度升高而增大。耐火度高(2000)，T荷软=1550，抗热震性差。,3.2.4.2 高纯镁砖MgO 95%。或称直接结合镁砖。采用SiO2含量低的优质镁砂作原料，1800
7、烧成。,3.2.5 其他耐火材料3.2.5.1 高岭土砖（1）Al2O3 40%44%的耐火材料。（2）原料：高岭土为原料，高纯度的黏土。（3）生产方法：压制、捣打与浇注三种。,产品有池炉大砖(砌池底或池壁)、供料槽砖、换热器筒形砖及坩埚等。,高铝砖（1）Al2O3 48%以上中性耐火材料。等Al2O375%，等（6075）%，等（4860）%。,3.2.5.3 不定形耐火材料 由粒状和粉状耐火物料与结合剂、外加剂(如增塑剂、助熔剂、防缩剂、促硬剂等)混合组成的不经成型和烧成而直接供使用的耐火材料。也称散状耐火材料。,硬化特点可为：1)气硬性结合剂。大气和常温下即硬化。如水玻璃、硅溶胶。2)水
8、硬性结合剂。同水反应并在潮湿介质中养护凝结硬化，如水泥。,3)热硬性结合剂。在高于常温、低于烧结温度下可较快地硬化。如磷酸铝、磷酸钠、硫酸铝。4)火硬性结合剂。在高温下经烧结后才有一定强度，如火泥。不定形耐火材料种类：浇灌料、可塑料、捣打料、喷补料和耐火泥。,3.2.5.4 轻质耐火材料 属隔热材料。窑体散热能耗窑体重量窑炉造价。性能：体积密度，气孔率，导热系数，使用温度和机械强度。,低温型1200,轻质高铝砖、氧化铝空心球。,体积密度：次轻质(l.01.3 g/cm3)，轻质(0.41.0g/cm3)和超轻质(0.4g/cm3以下)。生产方法：加入可燃物质法、泡沫法和化学法。形态：纤维状、多孔状和颗粒状。质地：天然和人造。,
