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耐火材料的定义、分类及特性

2014年06月30日

耐火材料的定义

耐火材料是指耐火度大于1580℃的无机非金属材料。

1.2    耐火材料的分类

耐火材料的种类繁多,用途广泛,分类也多种多样:

1.2.1  按耐火度分  普通耐火材料(1580~1770℃)

高级耐火材料(1770~2000℃) 

特级耐火材料(高于2000 ℃ )

1.2.2  按矿物组成分 硅质制品、硅酸铝制品、镁质制品、白云石质、                                  铬质制品、 特殊制品;

1.2.3  按烧制方法分 不烧砖、烧制砖、不定型耐火材料;

1.2.4  按外观形状分  定形耐火材料和不定形耐火材料;

1.2.5  按化学特性分  ①酸性耐火材料  以二氧化硅SiO2为主要成分,

                     能够耐酸性熔渣侵蚀;

                     ②中性耐火材料  以Al2O3、Gr2O3 和C为主要成分的耐火材料,其特性是对酸性渣和碱性渣都具有抗蚀能力;

                      ③碱性耐火材料 以MgO和CaO为主要成分的耐火材料,对碱性渣有较强的抗侵蚀能力;

1.2.6   按施工方法分   浇注料、涂抹料、喷补料、捣打料和干振料。

1.3    无芯感应电炉耐材必须具备以下的属性(相对来说):

1.3.1  足够的耐火度和荷重软化温度;

1.3.2  良好的热震稳定性;

1.3.3  不与铁液和熔渣反应;

1.3.4  必要的高温强度,能承受铁液压力、电磁搅拌力和加料冲击力;

1.3.5  为了减少热损失,保证安全运行,要具有较小的导热性和良好的绝缘性;

1.4   常见无芯感应电炉炉衬材料的特性:

1.4.1  酸性材料。即石英砂材料,要求SiO2含量在98~99%,要求地质年代久远,结晶良好,晶格完整。这种材料最大工作温度在1650℃左右,具有良好的抗酸性渣能力。而铸铁就是酸性环境,所以,石英砂材料常常被用在铸铁电炉上。

1.4.2  中性材料。镁铝尖晶石材料实际上是中性略偏碱性,源于高纯度的刚玉和高质量的烧结镁砂形成的尖晶石干混料,具有良好的抵抗化学侵蚀和抵抗热冲击的能力。这种材料最大工作温度在1800℃左右。这种材料适合于铸钢电炉。

1.4.3  碱性材料。镁砂有烧结镁砂和电熔镁砂,烧结镁砂MgO含量大于84%,最大工作温度1700℃;电熔镁砂MgO含量大于92%,最大工作温度1800℃.镁砂材料的导热性好,热膨胀大,不连续使用容易产生裂纹,所以只能用作小型铸钢电炉。

1.5   酸性石英砂材料的的蚀损机理。

1.5.1化学蚀损。①氧化硅的沸腾分解。2C + SiO2----Si + 2CO

②生锈的废钢、不洁净的回炉料、集渣剂、增碳剂和脱硫剂等都带进了大量金属氧化物,它们都与酸性炉衬材料发生化学。

1.5.2  机械蚀损。加料撞击炉衬,铁水冲刷等等。

二. 影响耐火材料使用的四大因素:

2.1  耐火材料本身。原料纯度、耐火度、导热系数、结合剂以及颗粒级配等等。这部分可以有耐火材料供应商来控制。

2.2  筑炉质量。材料的打结密度、是否形成偏析分层、是否带进杂质、坩埚表面质量、坩埚放置位置是否与线圈同心等等。

2.3  烘炉质量。必须严格地按烘炉工艺执行,确保水汽安全排除,确保石英砂在合适的温度下转变成耐高温性最好的晶体。

2.4  使用与维护。冷炉方式、冷炉启动、加料方式、及时检查及时修补、以及避免结壳过热等等。

根据木桶原理短板效应,哪一个因素都控制不好,都会影响炉衬的寿命和保证安全。这4个因素中后3个因素必须由炉前工人开操作。

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