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年产6万吨耐火砖生产项目建议书
第一章概述
一、耐火材料相关概念
(一)耐火材料的概念
耐火材料一般是指耐火度在1580℃、良好的体积稳定性,是各种高温设备必需的材料。
我国东汉时期已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初,耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展,同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展,具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了应用。
(二)常见耐火原料的耐火度
耐火度指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下,抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。耐火度是判定耐火原料质量的一个重要指标,通过它可以相对评定原料的纯度。在耐火原料的实际生产中,提高耐火度的途径是提高原料的纯度。
常见耐火原料的耐火度数值如下表所列
耐火原料
主要成分/%
耐火度/℃
耐火原料
主要成分/%
耐火度/℃
硅石
SiO2≥96
≥1710
蓝晶石
Al2O3≥55
≥1790
SiO2≥97
≥1730
Al2O3≥58
≥1790
SiO2≥98
≥1750
红柱石
Al2O3≥52
≥1750
软质粘土
Al2O3≥25
≥1630
Al2O3≥55
≥1790
Al2O3≥30
≥1670
硅线石
Al2O3≥54
≥1750
Al2O3≥33
≥1710
Al2O3≥58
≥1790
粘土熟料
Al2O336~42
≥1670
烧结莫来石
Al2O373~75
1850
Al2O342~50
≥1730
Al2O359~61
1790
Al2O345~50
≥1770
电熔莫来石
Al2O370~77
≥1850
铝矾土熟料
Al2O350~60
≥1770
铝酸钙水泥
Al2O3≥75
≥1750
Al2O360~70
≥1770
滑石
SiO2≥62
≥1500
MgO≥32
Al2O3≥80
≥1790
(三)耐火材料的种类
耐火材料种类繁多,通常按耐火度高低分为普通耐火材料(1580~1770℃)、高级耐火材料(1770~2000℃)和特级耐火材料(2000℃以上);按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。此外,还有用于特殊场合的耐火材料。
1、酸性耐火材料通常指SiO2含量大于93%的耐火材料,它的主要特点是在高温下能抵抗酸性渣的侵蚀,但易于与碱性熔渣起反应。酸性耐火材料常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅93%以上的硅质制品,使用的原料有硅石、废硅砖等,其抗酸性炉渣侵蚀能力强,荷重软化温度高,重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀;但其易受碱性渣的侵蚀,抗热振性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料,含有30%~46%的氧化铝,属弱酸性耐火材料,抗热振性好,对酸性炉渣有抗蚀性,应用广泛。
2、碱性耐火材料一般是指以氧化镁或氧化镁和氧化钙为主要成分的耐火材料。这类耐火材料的耐火度都较高,抵抗碱性渣的能力强。例如镁砖、镁铬砖、铬镁砖、镁铝砖、白云石砖、镁橄榄石砖等。主要用于碱性炼钢炉、有色金属冶炼炉及水泥窑炉等。
3、硅酸铝质耐火材料是指以SiO2——Al2O3为主要成分的耐火材料,按其Al2O3含量的多少可以分为半硅质(Al2O3 15——30%)、粘土质(Al2O3 30——48%)、高铝质(Al2O3大于48%)三类。
4、熔铸耐火材料是指用一定方法将配合料高温熔化后,浇注成的具有一定形状的耐火制品。
5、中性耐火材料是指高温下与酸性或碱性熔渣都不易起明显反应的耐火材料,如炭质耐火材料和铬质耐火材料。有的将高铝质耐火材料也归于此类。
6、特种耐火材料是在传统的陶瓷和一般耐火材料的基础上发展起来的新型无机非金属材料。
7、不定形耐火材料是由耐火骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂一定比例组成的混合料,能直接使用或加适当的液体调配后使用。不定型耐火材料是一种不经煅烧的新型耐火材料,其耐火度不低于1580℃。
经常使用的普通耐火材料有硅砖、半硅砖、粘土砖、高铝砖、镁砖等。
经常使用的特殊材料有AZS砖、刚玉砖、直接结合镁铬砖、碳化硅砖、氮化硅结合碳化硅砖、氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料;氧化钙、氧化铬、氧化铝、氧化镁、氧化铍等耐火材料。经常使用的隔热耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、绝热板等。经常使用的不定形耐火材料有补炉料、耐火捣打料、耐火浇注料、耐火可塑料、耐火泥、耐火喷补料、耐火投射