耐火材料鋼鐵工業(yè)重要材料主要應(yīng)用煉鋼爐、煉鐵高爐內(nèi)襯煉鐵熱風(fēng)爐保溫、蓄熱磚承裝運(yùn)輸金屬及爐渣鋼包內(nèi)襯道工序加熱鋼坯爐內(nèi)襯及傳導(dǎo)熱氣煙道高爐爐身內(nèi)襯目前高爐鐵溝普遍使用耐高溫耐沖刷耐火材料簡(jiǎn)單說(shuō)我視作結(jié)構(gòu)材料承受溫度260-1760℃　　耐火材料價(jià)格昂貴任何耐火材料事故都導(dǎo)致浪費(fèi)量產(chǎn)間設(shè)備甚至產(chǎn)品本身耐火材料類(lèi)型影響能量消耗產(chǎn)品質(zhì)量選取適合于各種應(yīng)用耐火材料至關(guān)重要經(jīng)濟(jì)效益影響適合某種用途耐火材料必用久材料能安裝本與使用性能間取平衡材料種平衡固定變隨著新工藝或新耐火材料引入斷變化歷史證明堅(jiān)持懈尋求發(fā)更合理冶金工藝極推耐火材料發(fā)展些耐火材料問(wèn)題迅速解決近代鋼鐵工藝斷發(fā)展重要素本文內(nèi)容討論包括些問(wèn)題許素及提供解決些問(wèn)題信息　　耐火材料許類(lèi)其沒(méi)種令十滿(mǎn)意　　化觀(guān)點(diǎn)看耐火材料般物質(zhì)三類(lèi)：酸性、堿性性理論酸性耐火材料能應(yīng)用于堿性爐渣堿性氣體或煙氣述堿性介質(zhì)應(yīng)用堿性耐火材料實(shí)際由于各種原些規(guī)則斷打破期化類(lèi)術(shù)于指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用沒(méi)少價(jià)值且真意義性耐火材料否存值懷疑通用途類(lèi)相廣泛采用高爐耐火材料或氧氣煉鋼耐火材料且些類(lèi)斷修　　我根據(jù)所準(zhǔn)備原料加工主要礦物質(zhì)耐火材料進(jìn)行類(lèi)我確信種類(lèi)清楚理解鋼廠(chǎng)耐火材料本質(zhì)提供能性　　A.氧化鎂或氧化鎂-氧化鈣類(lèi)　　類(lèi)包括所由或合菱鎂礦、水鎂礦、白云石耐火材料組重要類(lèi)用于煉鋼程堿性耐火材料所些材料用作氧化鎂源　　合氧化鎂由海水或鹵水合氧化鎂（鎂石）代表重要種用于現(xiàn)代煉鋼設(shè)備耐火材料原料產(chǎn)致密合氧化鎂需要步驟簡(jiǎn)單概括：　　（1）Mgcl2+Ca,Mg(OH)2 =Mg(OH)2+CaCl2　　海水或鹵水熟白云石氫氧化鎂殘留鹽　　(2) Mg(OH)2 ℃Mg0(低密度)　　(3) MgO ℃ Mgo(致密）　　所產(chǎn)致密氧化鎂般純度達(dá)95％-99%取決于產(chǎn)程終應(yīng)用要求所示氧化鎂由海水熟石灰終產(chǎn)品致密度通豎爐高溫焙燒及面積鍛燒再經(jīng)機(jī)械壓實(shí)通預(yù)燒耐火材料原料根本消除其永久收縮量或延伸量極其重要點(diǎn)顯易見(jiàn)我能指望使用度收縮或延伸材料能夠用于儲(chǔ)存適程度金屬液或渣世界各均產(chǎn)合氧鎂（鎂石）工廠(chǎng)美密執(zhí)安州由鹵水井產(chǎn)由海水產(chǎn)氧化鎂工廠(chǎng)位于佛羅達(dá)州、克薩斯州、加福尼亞州馬蘭州　　B．鉻鎂類(lèi)　　存鉻礦由耐火材料尖晶石構(gòu)其尖晶石由同比例MgO,FeO,Al2O3,Cr2O3及Fe2O3少量硅酸鹽組混合物變化較鉻礦適合于做耐火材料用數(shù)合適格礦耐火材料產(chǎn)于菲律賓南非些鉻礦使用前必須經(jīng)精選減少脈石（主要二氧化硅）含量耐火材料產(chǎn)品鉻礦主要與氧化鎂結(jié)合使用兩種材料佳特點(diǎn)結(jié)合起鉻礦應(yīng)用前需要焙燒　　C.硅質(zhì)耐火材料　　石英砂石英砂或硅石純度高、應(yīng)用廣泛含硅原料產(chǎn)于賓夕尼亞州威斯康辛州、亞拉巴馬州、猶州加佛尼亞州量巖石含超98%SiO2期用于硅磚產(chǎn)目前量用于焦?fàn)t硅磚仍由石英砂產(chǎn)通沖洗石英卵石卵石團(tuán)塊產(chǎn)高純度二氧化硅　　砂石砂石或火石基本由粘著砂粒構(gòu)種沉積巖通含90％～96％SiO2,3% - 5%Al2O3及些氧化鐵石灰砂石相柔軟且條紋易于切割塊狀或其形狀　　熔融石英高純度二氧化硅用電熔融用產(chǎn)非晶或隱晶熔融石英、種具特殊性能團(tuán)塊用于低溫耐火材料　　鋯石二氧化鋯鋯石耐火材料（ZrO2·SiO2)由產(chǎn)于澳利亞佛羅達(dá)特殊鋯砂經(jīng)浮選磁精選產(chǎn)穩(wěn)定二氧化鋯由同種鋯砂通電熔融并除二氧化硅其雜質(zhì)產(chǎn)　　D耐火粘土類(lèi)．　　半硅質(zhì)耐火粘土半硅質(zhì)耐火粘土術(shù)語(yǔ)指SiO2含量較范圍粘土所說(shuō)系指含SiO2至少達(dá)75%用于半硅磚產(chǎn)粘土具少雜質(zhì)堿金屬堿土金屬氧化物鐵氧化物　　塑性耐火粘土種具充塑性耐火材料用粘接非塑性材料　　燧石耐火粘土種硬或像燧石狀耐火粘土非層狀巖石存幾乎沒(méi)塑性具貝殼狀斷口　　球狀耐火粘土叫伯雷耐火土或伯雷硬質(zhì)粘土球狀耐火粘土巖石形式存含鋁或含鐵球狀物或兩者均靠粘土粘接　　高嶺土盡管耐火粘土某些高嶺土高級(jí)耐火材料且越越用于制作耐火磚高嶺土沉積殘留并且相純般非接近理論粘土用AI2O3·2SiO2·2H2O表示　　像面要介紹耐火粘土般通預(yù)燒粘土粘土或未燒粘土相結(jié)合產(chǎn)　　E．高鋁類(lèi)　　類(lèi)包括用于產(chǎn)耐火粘土所達(dá)、含AI2O2高達(dá)44% 些耐火材料種含同礬土量類(lèi)耐火材料介紹：　　含鋁高嶺土通選礦精選沉積佐治亞州阿拉巴馬州高嶺土產(chǎn)含AI2O3達(dá)50％-70%原材料些產(chǎn)品含害雜質(zhì)（堿金屬鐵氧化物）量低廣泛應(yīng)用于耐火材料近先進(jìn)焙燒設(shè)備已經(jīng)用含鋁高嶺土制致密、穩(wěn)定材料　　硅線(xiàn)石、紅柱石藍(lán)晶石些礦石化式均Al2O3·SiO2,理論含62.9%Al2O337.1%SiO3加熱全部形莫石（2Al2O3·2SiO2）硅質(zhì)玻璃體解難易程度同藍(lán)晶石易轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化溫度1, 325℃硅線(xiàn)石轉(zhuǎn)化困難轉(zhuǎn)化溫度1, 530℃近產(chǎn)于佛吉尼亞州北卡羅米納州藍(lán)晶石已經(jīng)廣泛用于內(nèi)作原料或鍛燒形式耐火材料產(chǎn)　　高純礬土本質(zhì)由用拜耳鋁礬土硝酸鋁產(chǎn)鍛燒鋁礬土通燒結(jié)或熔解致密純Al2O3盡管氧化鋁材料昂貴其純態(tài)或與前述粘土、鋁礬土或其耐火材料起使用耐火材料添加特殊性能　　礬土純二氧化硅預(yù)反應(yīng)產(chǎn)莫石填料或加工程產(chǎn)磚　　F．碳類(lèi)　　類(lèi)包括或造石墨各種類(lèi)型煤、焦炭、碳化硅氮化硅石墨內(nèi)外均布廣泛由于石墨與石灰?guī)r或硅酸巖混合存所提純非昂貴塞隆馬達(dá)加斯加發(fā)現(xiàn)片狀石墨適合于產(chǎn)坩堝塞棒塞棒石墨由塊粘土粘接與其耐火材料混合使用定形片狀石墨增加許耐火材料抗渣性　　碳磚或碳?jí)K作耐火材料應(yīng)用非廣泛并且由鑄造焦炭、石油焦炭或煅燒煙煤產(chǎn)瀝青能作粘劑應(yīng)用于類(lèi)耐火材料碳化硅高溫電爐利用熔融石油焦石英砂產(chǎn)純碳化硅直接使用或作添加料與耐火粘土、高純礬土或碳質(zhì)耐火材料起給耐火材料賦予些特殊性能耐火原材料　　產(chǎn)或使用用粘合劑增加耐火材料強(qiáng)度粘合劑包括：　?。╝）臨粘合劑例紙副產(chǎn)品、糖或某些粘土增加產(chǎn)輸送強(qiáng)度　　（b）化粘合劑能產(chǎn)、產(chǎn)或整體材料安裝增加其強(qiáng)度例硅酸鈉、磷酸、磷酸玻璃、鉻酸、硼酸硫酸鎂　　(c) 水泥粘合劑種粘合劑與水混合靠液壓粘合用于耐火材料類(lèi)粘合劑主要鈣礬水泥能迅速粘合并能維持粘合強(qiáng)度溫　　(d) 機(jī)粘合劑諸用于原氣氛焦油瀝青樹(shù)脂種氣氛碳?xì)埩粑锉ＷC粘接強(qiáng)度或起防止變化作用　　耐火材料產(chǎn)前料處理程終產(chǎn)品性能重要影響　　高爐附屬設(shè)備耐火材料:　　高爐耐火材料按其使用部位三部：鐵場(chǎng)用耐火材料爐體用耐火材料熱風(fēng)爐及附屬設(shè)備用耐火材料　　型高爐鐵口材料通粘土、焦炭瀝清混合并且加水?dāng)D壓形、于條件苛刻高爐則需要使用水鐵口材料并且要用焦油其能提高耐腐蝕性骨料壓實(shí)（包括高鋁團(tuán)塊二氧化硅硅鎳合金等等）種水材料性質(zhì)要求初較軟堵鐵口泥炮位置保留段間流位由于受熱變硬每鐵種水材料消耗于水處理材料且其熱強(qiáng)度比水處理材料高　　鐵溝耐火材料設(shè)計(jì)依賴(lài)于高爐體積于且鐵口高爐鐵溝設(shè)計(jì)定期作業(yè)排空經(jīng)用些低價(jià)材料噴補(bǔ)爐襯或填塞加維護(hù)于鐵口高爐鐵溝經(jīng)期工作斷與熱鐵水接觸需要用昂貴高鋁塑性材料含碳、硅材料定期重新砌襯高爐鐵溝更換前壽命達(dá)40萬(wàn)噸　　高爐爐體高爐內(nèi)條件變化耐火材料損耗幾種機(jī)理新?tīng)t體內(nèi)般傾向于用高鋁產(chǎn)品（氧化鋁含量6o%99%）或具高熱導(dǎo)率碳材料或特殊Sic耐火材料高爐爐襯主要依賴(lài)于所使用冷卻系統(tǒng)及高爐超齡條件提供待續(xù)效冷卻能力于現(xiàn)代高爐盡管使用昂貴耐火材料延耐火材料壽命壽命延毫疑問(wèn)主要由于更效冷卻（例二倍煙道冷卻板）由于理想高爐負(fù)荷帶穩(wěn)定操作條件高導(dǎo)熱型磚帶外部冷卻低導(dǎo)熱材料使用冷卻板提供穩(wěn)定爐襯厚度爐腹區(qū)耐火磚除高導(dǎo)熱率外必須抵抗前述各種損耗素類(lèi)耐火材料高級(jí)才能做點(diǎn)　　爐缸由于鋼水凝固線(xiàn)穩(wěn)定位置保持帶或帶冷卻厚碳磚設(shè)計(jì)使?fàn)t齡益延　　高爐內(nèi)襯壽命非依賴(lài)于原始設(shè)計(jì)操作條件至于同規(guī)格爐同實(shí)踐難比較同耐火材料性能爐襯壽命般3-10或者300萬(wàn)噸2000萬(wàn)噸產(chǎn)量通用特殊水泥粘接澆注塊噴補(bǔ)高爐經(jīng)進(jìn)行間補(bǔ)爐短期延高爐使用用種噴補(bǔ)工序使需要修高爐延1-3使用近特殊水漿材料已經(jīng)用修復(fù)爐腹低爐體區(qū)域施加壓力情況噴漿需要修補(bǔ)　　用熔融鐵水運(yùn)往鋼廠(chǎng)滑軌車(chē)（魚(yú)雷罐）通用致密耐火磚或高鋁磚砌筑內(nèi)壁近用抗渣金屬侵蝕能力強(qiáng)浸瀝青爐襯使魚(yú)雷罐壽命提高魚(yú)雷罐壽命程度依賴(lài)于使用條件（輸送距離、每運(yùn)送數(shù)）及罐內(nèi)渣量及倒渣數(shù)通魚(yú)雷罐車(chē)壽命100000200000公噸間罐能間歇使用清理并冷用水泥粘結(jié)耐火材料噴補(bǔ)其壽命達(dá)300000600000公噸每噸磚或噴補(bǔ)操作總消耗致相同選擇砌磚噴補(bǔ)取決于鋼廠(chǎng)意向魚(yú)雷罐鐵水脫硫降低耐火材料壽命使用更昂貴耐火材料必要　　水焦油指煤焦油煤干餾程種黑色或黑褐色粘稠狀液體具特殊臭味燃并腐蝕性種高芳香度碳?xì)浠衔飶?fù)雜混合物　　煤焦油煤炭焦化程產(chǎn)煤焦油含萬(wàn)種其機(jī)物產(chǎn)塑料、合纖維、染料、橡膠、醫(yī)藥、耐高溫材料等重要原料煤焦化工業(yè)其替代性21世紀(jì)煤化工占重要位置
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。