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耐火材料的碱性、中性、酸性介绍

编辑:耐火砖   浏览:   时间:2021-09-28


 
什么是中性耐火材料?
中性耐火材料以氧化铝、氧化铬或碳为主要成分。含氧化铝95以上的刚玉制品是一种用途较广的耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐蚀性好,但抗热震性较差,高温荷重变形温度较低。碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅质制品,其热膨胀系数很低,导热性高,耐热震性能好,高温强度高,抗酸碱和盐的侵蚀,尤其是弱酸碱具有较好的抵抗能力,不受金属和熔渣的润湿,质轻。广泛用作高温炉衬材料,也用作石油、化工的高压釜内衬。
 
酸性耐火材料有哪些?
酸性耐火材料以氧化硅为主要成分,代表性产品有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅94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,抗热震性差。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。
 
碱性耐火材料
碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分,常用的是镁砖。含氧化镁80~85以上的镁砖,对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性,耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温设备上。
 
耐火材料的化学矿物组成
耐火材料的若干性质,取决于其中的物相组成、分布及各相的特性,即取决于制品的化学矿物组成。对于既定的原料,即化学矿物组成一定时,可以采用适当的工艺方法,获得具有某种特性的物相组成(如晶型、晶粒大小、分布以及形成固溶体和玻璃相等),在一定限度内提高制品的工作性质。
 
①化学组成
化学组成是耐火材料制品的基本特性。通常将耐火材料的化学组成按各成分含量和其作用分为两部分,即占多量的基本成分-主成分和占少量的从属的副成分。副成分是原料中伴随的夹杂成分和工艺过程中特别加入的添加成分(加入物)。
 
②主成分
它是耐火砖中构成耐火基体的成分,是耐火材料的特性基础。它的性质和数量直接决定制品的性质。其主要成分可以是氧化物,也可以是元素或非氧化物的化合物。耐火材料按其主成分的化学性质又可分为三类:酸性耐火材料、中性耐火材料及碱性耐火材料。
酸性耐火材料含有相当数量的游离二氧化硅(SiO2)。酸性强的耐火材料是硅质耐火材料,几乎由94-97%的游离硅氧(SiO2)构成。粘土质耐火材料与硅质相比,游离硅氧(SiO2)的量较少,是弱酸性的。半硅质耐火材料局于其间。
 
中性耐火材料按其严密含意来说是碳质耐火材料,高铝质耐火材料(Al2O345%以上)是偏酸而趋于中性耐火材料,铬质耐火材料是偏碱而趋于中性耐火材料。
碱性耐火材料含有相当数量的MgO和CaO等,镁质和白云石质耐火材料是强碱性的,铬镁系和镁橄榄石质耐火材料以及尖晶石耐火材料属于弱碱性耐火材料。
 
③杂质成分
耐火材料的原料绝大多数是天然矿物,在耐火材料(或原料)中含有一定量的杂质。这些杂质是某些能与耐火基体作用而使其耐火性能降低的氧化物或化合物,即通常称为熔剂的杂质。例如镁质耐火材料化学成分中的主成分是MgO,其它氧化物成分均属于杂质成分。因杂质成分的熔剂作用使系统的共熔液相生成温度愈低。单位熔剂生成的液相量愈多,且随温度升高液相量增长速度愈快,粘度愈小,润湿性愈好,则杂质熔剂作用愈强。从表3中的数据可以看出,这些氧化物对SiO2的熔剂作用强度按如下顺序增强。
 
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