耐火材料是服務于高溫技術的基礎材料,與各種工業窯爐有著極為密切的關系。各種工業窯爐因用途和使用條件不同,對構成其主體的基本材料——耐火材料的要求也就不同。而不同種類的耐火材料也由于化學礦物組成、顯微結構的差異和生產工藝的不同,表現出不同的基本特性。所以,在了解和研究工業窯爐筑爐材料的過程中,有必要對耐火材料的基本性質和各種耐火材料的一般特性加以敘述。
一般地說,耐火材料是耐火度不低于1580℃的無機非金屬材料。耐火材料在無荷重時抵抗高溫作用的穩定性,即在高溫無荷重條件下不熔融軟化的性能稱為耐火度,它表示耐火材料的基本性能。由于耐火材料主要用作高溫窯爐等熱工設備的結構材料以及工業用的高溫容器和部件,能承受在其中進行的各種物理化學變化及機械作用。因此,它必須具備以下的基本要求:
(1)為適應高溫操作要求,應具有在足夠高的溫度下而不軟化、不熔融的性能;
(2)能夠承受窯爐的荷重和在操作過程中所作用的應力,并在高溫下不喪失結構強度、不發生軟化變形和圩塌,通常用荷重軟化溫度來表示;
(3)在高溫下體積穩定,窯爐砌體或澆注體不致因制品的過大膨脹而崩裂,或由于收縮過大而出現裂縫,降低使用壽命。通常用線膨脹系數和重燒收縮(或膨脹)來衡量;
(4)耐火材料受窯爐的操作條件影響很大,溫度急劇變化和受熱不均使爐體易于損壞因此,要求它具有一定的抗熱震性;
(5)耐火材料在使用過程中,常受到液態熔液、氣態或固態物質的化學作用,使制品被侵蝕損壞。因此,要求制品具有一定的抵抗侵蝕的能力。
(6)在使用過程中,耐火材料還常受到高溫高速流動的火焰和煙塵的磨蝕、液態金屬和熔渣的沖刷侵蝕,以及金屬等物料的撞擊磨損等。因此,要求它具有足夠的強度和耐磨性。耐火材料的質量取決于其性質,它是評價制品質量的標準。正確合理地選用耐火材料,也是以其性質作為重要依據的。


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