1、第20章炉用材料的使用曾正明的的中封岁的的时时的出时9用来制造和修理工业护的材料统称为炉用材2)能承受炉子载荷及高温操作中所产生的应料，包括耐火材料、隔装材料、耐热铸铁、耐热钢力作用，不丧失结构强度、不软化变形、不断裂坍以及其他炉用材料等。耐火材料是炉用材料中的主要组成部分，一般古炉体总重的60%以上。3)在高温下体积稳定，不致由于膨胀和收缩在修理工业炉时，合理地选用炉用材料对确保使砌体交形或出现裂纹，实现生产工艺要求、提高炉子使用寿命、降低修理4)在温度急剧变化或受热不均时，不致破裂费用以及节约动能都其有重要的作用。和剥落5）对液态、气态及周态物质的化学侵蚀，应第1节耐火材料具有一定的耐侵蚀
2、能力：6)应其有足够的强度和耐磨性能，以承受高耐火材料是耐火度不低于1580的无机非金属温高速火焰、烟尘、炉渣的冲刷及金属的撞击等，材料，它主要用于斑筑各种工业炉和其它热工设7)为了保证炉子的啦筑质量，制品的外形尺备。寸应符合规定要求。根据不网斋要，尚应其有一定的导热、寻电性能。(一)对附火材料的买求工业炉在操作使用时，受到高温的物理、化(二)耐火材料的分类学、机藏等作用，使耐火材料产生熔化、软化、崩耐火材料是无机非金属固体村料，含有熔脏遍裂、培烛和磨损等损环现象，这不但可能使操作中度很高的矿物组成，如粘土砖内有奠来石，高铝砖断，而且会降纸衡科、工作的热期工质量。因此，内有刚玉，硅砖内有鳞石英
3、等。因此，耐火材料根对附火材料的性质有比较严格的要求，一般说来，据化学-矿物组成的不同，可以分为硅酸铝质耐火可以概括为以下几个方面：材料、硅质耐火材料、镜质耐火材料以及碳质附火1)应有足够的不软化、不焙融温度，材料等（表20-1-1）。表20-1-1时火材料的分类和使用地口种类耐火砖名称主要化学成分使用温度(%)()使我耐火粘土砖A120a30481300一1450加装炉、热处浸护、冲天炉和干燥炉等胶铝质离铅按A1208481g002650电阻炉搁砖和屯薰炉炉时刚玉砖A1:0a991600电阻炉拥传和相络护等硅砖Si029399871600破性电弧妒和加热炉炉购赞使鍰铬砖Hg048、Cr20含
4、81520电孤炉护孩和加热炉炉底质染钱铝砖Mg080、A1035一101600电或炉护和加热护炉底协白云石砖Ca0401600贼性电孤炉炉底和炉编、质Mg035碱性冲天炉成化硅砖S1C601600加燕炉的预热、热处班碳护的年弗熊邪炉底极邮石型砖C301800塘炼用石盖坩绵、恍栈用质事头砖和水口砖等管锚英右砖2000楼钢师村砖、思应炉护村和尚湿盐溶炉炉忠(三)附火材料的使用性能耐火材料最主要的性能是对损环因業能宣接起抵扰作用的那些性能，兵体说来就是耐火度、高温结构张度、高温体积稳定性、熟稚定性和抗渣性。,1,耐火度机械工厂工业炉的工作温度一般波被动在51700范围内，因此，耐火材料聋先必须其有高
5、的因20-11测控娃的软园情况耐火度，即其有在高温下抵抗熔融的性能。1一枚興以韵2一相丝谢火文下的榜况耐火度并不是耐火材料的“培点，因为只有5一超过耐火度时元素成笃化音物才具有一定的熔点。耐火材料是由附火成并不能代表谢火材料的实际使用温麽。多种化学成分的矿物所组成，所以它是在一定温建在实际使用中由于考成到高温靖构骚衡的问题，所范国内瑶渐格化的，因而耐火度仅仅代表材料开始以耐火树料的实际允许最高使用强度普比时火度焙化后教化到一定程度时的混度，表示耐火制品的低。高温避熔程度。2。高江地物囊度试验材料的耐火度时，是将试样将碎到一定程附火材料在一定高温作用下发生软化，失去力皮，用糊精词制成一个上度每边
6、2血血、下底每边学强度，而引起炉村的被环，因此，耐火材料必须8m血、高30mm、裁面呈等边三角形的三角锥。在具有较大的高温结构强度，即具有在高道下承受机规定的加热魚件下，与标准锥弯倒（图20-1-1）情械负荷的性推。通带衡董高祖结构强度的指标有下祝相比较，直至试，顶部因受温度及本身重力影响列两种，即：孤弯倒接触脑平面时的温度，即为耐火度。(1)高温荷重变形盗度（荷重软化点）是耐火度主要取决于原料的化学一旷物组成、易耐火制品在一定的压力下(0,2MPa)不断加热发焙杂质的数量及其相互关系。生一定的变形量（如压缩4%和40%）和坍相时的根据甜火度的高低，甜火材料可分为：普通耐温度，见图20-1-2
7、，火材料(1580一1770)、高级耐火材料(17702)高温力学强度是时火制品在一定的瑙2000)和特级附火材料(20003000)。定强度下所能承受的最大压应力。20-3对各种耐火树品的“残余收缩”或“残余膨胀”，一胺不应超过0.5%一1%。4。热稳定性热稳定性有两种含意：即抗热度往和耐崩裂性。抗热震性是指制品抵抗急冷急热而不破裂的性能，文称为温度急变抵抗性。耐崩裂性则耐火制品在使用过程中抵抗发生碎断或破1100120013001400150016017004800裂以致于成为碎块，由原制品上崩离祖度（）并等出新的表面的性能。热稳定性与热膨胀、相变、导热图20-1-2耐火制品的荷啦款化祖度
8、性和力学强度等钩连常数密初有关1一高解破（金Al2070%)2一硅砖3一筷破外，还取决于砖的外形尺寸、加热方4一附火粘士砖5一半硅砖6-耐火粘土砖式以及制造工艺因素。如增加粗颗粒高福时耐火树料发生软化，这并不是因为材料成分和瘠化程度，熟稳定性将随之提高。这是由于已全部饮化，而是因为耐火材料内存在杂质，形戒大颗粒的周围有小裂紋和孔晾存在，在这些地方砖低熔点化合物而过早焙化，产生少量液粗，促使固组织形成局部结合，必要时这些没有被严格圆定的体颗粒彼此滑动的结果。粒能发生相互移动而局部地除去传内的应力。软化温度差别的大小取决于原村料的化学一矿5。抗渣性物组戒和制品结品构造的特底（图20-1-2）。增耐
9、火材料在高海下道受焙融金属、炉德、烟加耐火材料的易溶物，则软化温度随之降低。这些尘、盐类以及炉气等的夜蚀，而使之破坏，因此，有害的易将钩在粘土砖中为N40,在硅砖中为耐火材料应其有良好的抗渣性，即在高温下抵抗炉A1z0g。渣侵蚀的性能。3。高温体积确定性炉渣破坏耐火材料时进行着两种过程：腐蚀和耐火材料在高温下长期使用时，相皮分会继续冲蚀。腐蚀是一种化学损坏作用，由于高温产生低变化，产生再结晶和进一步烧结等现象，因此，体格点的物质，不断地往耐火材料内部扩散，使之软积会发生不可逆的变化，这和一般熟胀冷缩的物理化、熔化，以致被腐蚀成为培渣。冲蚀却是一种机现象不同，称为“残余收笔”或“残余膨张”。械损
10、坏现象，溶渣洗刷谢火材料的表面，移去表面耐火材料的“残余收缩”或“残余影胀”过大的颗粒，这些脱落在熔渣中的由体颗粒，或者被熔会被坏砌体的儿何形状和应力分布的均匀性，甚至渣非走，或者逐渐熔于溶渣中。在一般情况下，冲发生倒摄，尤其是砌筑炉顶时更为明显。因此，附蚀作用是从属性的。火材料必领具有高温体积稳定性，即在高温时体积影响抗灌性的主要因素为谢火材料和培渣的化恐定不变的性能。学成分、工作温遐、炉澄粘度和转的组织。根据耐“残余收缩”或“残余膨胀”是和烧结，化学-火材料与护渣所起化学反应的不同，耐火材料义可矿物组成、扩散程度、温度等因素有关。大多数耐分为酸性耐火材料（如硅砖）、碱性附火材料（如火材料，
11、如耐火粘土砖和能砖，在高湛下将产生镁砖)和中性耐火材科（如体费）。“残余收缩”，这是由于制品中的矿物继续发生结炉蓝、金属和气筑对尉火材料的形响列于表品以及在高温下制品中的低溶点化合物逐渐焙化，201-2。在液相表面张力的作用下，促使固体颗粒相互靠紫不同种类耐火剩品间的皮应见表20-1-3。所致。硅砖在高温下会产生“残余膨胀”，这是由一些耐火材料与电热树料间的作用强度见表子砖内继续进行着二褽化硅的同素异型转变。挠成20-1-4。的硅砖一般约有10%的石英未转化。常用耐火材料的主要性能见表？0-1-5。20-4表20-1-2炉渣、金和气氟对耐火材料的形响炉气耐火砖名称无氧化物的馋融金群碱性造触性渣
12、氧化性还低生对火粘土砖有：用，其双坏速度作用傲弱抵抗较好不敦杯1400以下抵抗较(弱酸性)与化学成分、气孔球有好因砖中F620,的影常，C0在450-550捆环耐火粘土砖高铝我、刚据抗较好抵抗尚好柢抗较好不毁环1500下抵抗较好玉砖（中性硅转（腰性）作用激烈，1000时抵抗较好，与氟化物对Zn、Cd、sn抵不毁坏即液段坏作用较烈抗较好好12促大整是底Si02获砖（就性）抵抗很好有作用，与S102等抵抗较好，对F。不作用1450以下括抗良好酸性羞在低于1500作N、Cr的碳化物有作蝣砖（中抵找良好，但Fe2O:作用微弱抵抗良好住)不悔用1500以下托抗尚好使其破环碳化硅砖与Fe20身作用数烈，于
13、1200开始反应，与Z、Cu不作用，1350以抵抗较好，在COa气（中性)13000开始反应。抵抗酸类作用好使Fe、Co、NI、Cr上氧化反应氛中作用祖度为1300与Cu0于g00C,等沾污有$102加快以上M0乎1360Mg0、Cm0于1000C开始反应抵抗较好抵抗尚好，因彩成抵抗较好，尤其对重夹旅烈抵抗较好执度（中性）$1C而渐次损坏A1在1400损坏，5001500熔铁渐渐使之损600p坏。与培融金属氧化物开如燃悦有作用表20-1-3不同种类耐火制品间的反应高阁砖高铝传附火粘土砖烧成衡砖(A20a70%)(A1t090%)耐火斜品名称良应温()150C160016501710150016
14、0d16501710l5001600i650171a150016001B5017101500i1600165d1710耐火粘土破不不不不高铝砖(A12070%)不不不不不不中中高船荧(A120190%)不不不不不不不香中不不中中桃成使砖为中注不-不起反应，中中等反应严整个破坏性反应。20-6液201-6常屏附火制品标准主要化学成分耐火度茜頤款宜烧线变化热甜火削品名称牌号始定性亮草体积常蓝谢密度医强政多标：在号(%)(C)()(%)(次)(%)(MPa)N-1175014001409+0.122N-2a173013504000.10.5245N-2 b173014000.20.52620对火粘土
15、砖N-3a1710182018508:2420GB4415-84N-3b171013500.2052615N-416901300135082420N-5870135026N-615802915L2-65A1z0865179015001500+0,2-0.12350商铝砖LZ-55Al2035517701470100235G日2988-82LZ-48A1:Oa175014201450-882340DL-8080790165015500.1980电玉炉炉厦DL-75A1017517905301550GB2991-82用膏锯狻8的DL-65A10365179015015C0+0,20,660GZ-94S1029416901640密度238025硅费GB2608-81GZ-93S1029316903620的其密皮240020电网炉炉项用硅砖DG-95Si02951710165022真密变236025YB380-63MZ-87Mg08715201940钱碑及锁硅砖2g082GB227580MGZ-82s10251015502040Mgo55MGo-12Cr201215502320使络破GB2277-80Mg060MCe-815302420级Mg08041a0351015901840手护用锁翻砖ML-80GB2276一0Mg080二级A120z15705102026
