二、镁质耐火材料的主要品种及生产       生产过程是以较纯净的菱镁矿或由海水、盐湖水等提取的氧化镁 为原料，经高温煅烧制成烧结镁石（硬烧镁石、死烧镁石），或经电熔制成电熔镁石等熟料，然后将熟料破碎、粉碎、依制品品种经相应配料，再依次经坯料制备、成形、干燥和烧成等工艺过程成为制品。 主要品种有： 1.普通镁砖（magnesite brick）     以烧结镁石的原料，1500~1600℃烧结，含MgO91%左右，一般采用弱氧化气氛烧成。 2.镁铝砖（magnesite-alumina brick）       以烧结镁石的主要原料，加入适量富含Al2O3的原料（如含高铝矾土或生、熟料均可），经1580~1620℃的温度烧结而成含MgO85%左右、Al2O3  5%~10%，是以方镁石为主晶相，由镁铝尖晶石结合的镁质耐火制品。 3.镁铬砖（magnesite-chrome brick）       由40%~80%的烧结镁砂和20%~60%镁铬矿，在1650℃烧制而成，镁铬砖也可用电熔浇铸，生产熔铸镁铬砖。其主晶相为方镁石，结合相为镁铬尖晶石。 4.镁硅砖（high-silica magnesite brick）         以高硅镁石经高温煅烧成镁硅矿作为原料，经1620~1650 ℃烧制而成，含SiO2   5%~11%，CaO/ SiO2分子比≤1。         由镁橄榄石（2MgO·SiO2）结合的镁质耐火材料。 5.镁钙砖（magnesite bric krich in CaO）        以高钙的烧镁石为原料，经1600~1680 ℃烧制而成，含CaO   6%~10%，CaO/ SiO2分子比≥2，主晶相为方镁石。        由硅酸三钙和硅酸二钙结合的镁质耐火材料。（容易水化） 6.直接结合镁砖（direct bonding magnesite bric）：       以高纯烧结镁砂为原料，经烧结制成，含MgO 95%以上，是方镁石晶粒间直接结合的镁质耐火材料。 7.镁碳砖（magnesite carbon bric）         以烧结镁石或电熔镁石为主要原料，并加入适量石墨和含碳的有机结合剂，经高压成形制成，含C 10%~40%是碳结合的镁质耐火材料。  8.不烧结镁质制品及不定形镁质耐火材料（bulk magnesite refractory） 第五节  熔铸耐火材料        指原料及配合料经高温熔化后浇铸成一定形状的制品。     熔融方法有电熔法和铝热法两种。     电熔法是电弧炉或电阻炉中熔化配合料。     铝热法是利用铝热反应 （2Al+ Fe2O3  = 2Fe+ Al2O3+Q）  放出热量将配合料熔化(自蔓燃技术)。 电熔法是生产熔铸耐火材料的主要方法。 生产工艺： 原料制备==加工===合加工==熔融== 浇铸成形==热处理==机械加工。      熔铸耐火制品的种类很多，目前应用最广泛的是熔铸锆玉砖。      其他熔铸制品有熔铸莫来石砖、熔铸锆莫来石砖、以及石英质、镁质、尖晶石及镁橄榄石质等熔铸制品。     熔铸制品与烧结法制品相比，有以下特点：制品很致密，气孔少，密度大，机械强度高，高温结构强度大，导热性高，抗渣性好。 一、熔铸锆莫来石耐火材料（fused-cast mullite refractory）       熔铸锆莫来石制品主要用高铝矾土或工业氧化铝、粘土或硅石进行配料，在电弧炉内经1900~2200 ℃熔融，再用砂模浇铸成形及热处理制成，其主要矿物成分是莫来石。         熔铸锆莫来石耐火材料可作玻璃熔窑中温度低1450 ℃区域的砌筑体。 二、熔铸锆刚玉耐火材料（fused cast zirconia-alumina refractory）     以精选的锆英石矿经脱硅处理的产品和工业氧化铝为原料，在电弧炉内经2000 ℃左右熔化后加入砂模或金属模内成形，经热处理和机械加工而成熔铸锆刚玉耐火制品。       用于直接与金属液和熔渣接触处，是抵抗侵蚀的良好材料 。是玻璃熔窑和金属冶炼炉受侵蚀最严重不可缺少的材料。但热稳定形较差 。 第六节    轻质耐火材料（light weight refractory）      指气孔率高、体积密度低、热导率低的耐火材料。轻质耐火材料的特点是具有孔结构（气孔率一般为40%~85%）和高的隔热性。       使用温度在600~900℃为低温隔热材料；900~1200℃为中温隔热材料；超过1200℃的为高温隔热材料。      工业窑炉砌体蓄热损失和炉体表面散热损失，一般约占燃料消耗的24%~45%。      用热导率低、热容量小的轻质砖做炉体材料，可节省燃料消耗；同时，由于窑炉可以快速升温和冷却，故能提高设备生产效率；还能减轻炉体质量，简化窑炉构造，提高产品质量，降低环境温度，改善劳动条件。      轻质耐火材料的缺点: 气孔率较大，组织疏松，抗渣性能差，熔渣会很快地侵入砖体气内，使之碎裂，不能用于直接接触熔渣和液态金属的部位；不能用于承重结构，也不宜用于与炉料接触、磨损严重的部位。     因此，在工业窑炉中一般不用于与炉渣和受流速大的热气流冲刷及机械振动大的部位。     轻质耐火材料多用作窑炉的隔热层、内衬或保温层。 一、轻质耐火材料的生产方法 ●燃烬加入物法（inclusion of combustion material）    是目前制造轻质耐火制品常用的方法。    主要加入物为锯末、木炭、煤粉等，也有的加入聚氯乙烯空心球。     料坯经干燥，在500~1000 ℃氧化气氛中，将可燃物完全燃烬，最后在1250~1600 ℃下烧成。制品体积密度一般为0.6~1.3g/cm3，强度较高，使用温度可达1350~1700 ℃。 二、几种主要轻质耐火材料的性能 1. 轻质硅砖（light weight silica brick）       以硅石为原料，采用烧烬加入物法制成的含SiO2 91%以上的多孔轻质砖,也可制成不烧制品。        轻质硅砖的一些性能与致密硅砖相接近。但其体积密度为0.9~1.10g/cm3；耐压强度为1.96~5.83 MPa；导热性较低，350 ℃导热系数为3.49~4.19W/(m·℃)；耐热震性有所提高；高温下有微小的残余膨胀，1450 ℃时的膨胀率小于0.2%。 （二）轻质粘土砖（light weight fireclay brick）      是含Al2O330%~46%的具有多孔结构的轻质耐火制品，是采用可塑泥料燃烬加入物制成的多孔制品。       轻质粘土砖的体积密度为0.75~1.20 g/cm3 ，耐压强度0.98~5.88 MPa；300 ℃时导热系数为0.795~2.93 W(m·℃)。使用温度一般为900~1250 ℃。最高使用温度为1200~1400 ℃。 （三）轻质高铝砖（light weight high-alumina brick）      指Al2O3含量在48%以上，主要由莫来石与玻璃相，或刚玉相与玻璃相组成的具有多孔结构的耐火制品。其性能优于轻质硅砖和轻质粘土砖。      采用工业氧化铝及高铝矾土等原料生产的轻质高铝砖和轻质刚玉砖，耐火度高达1800 ℃，最高使用温度可达1650 ℃。 （四）轻质混凝土（l
第2篇第6章_耐火材料.ppt