определение:
Это неметаллический материал с огнеупорностью не менее 1580 градусов, хорошей устойчивостью к тепловому удару и химической эрозии, низкой теплопроводностью и низким коэффициентом расширения. Огнеупорность – это температура в градусах Цельсия, при которой конический образец
огнеупорный материал может противостоять действию высокой температуры, не размягчаясь и не плавясь без нагрузки. Огнеупорные материалы широко используются в металлургии, химической промышленности, нефтяной, машиностроительной, силикатной, энергетической и других отраслях промышленности. Наибольшее количество их используется в металлургической промышленности, составляя 50%-60% от общего объема выпускаемой продукции.
тип:
Существует много типов огнеупорных материалов, которые обычно делятся на обычные огнеупорные материалы (1580–1770 градусов), современные огнеупорные материалы (1770–2000 градусов) и огнеупорные материалы специального сорта (свыше 2000 градусов) в зависимости от их огнеупорности; По химическим свойствам их разделяют на кислые огнеупорные материалы, средние огнеупорные материалы и огнеупорные материалы средней марки. Устойчивые огнеупорные материалы и щелочные огнеупорные материалы. Кроме того, существуют огнеупорные материалы для особых случаев.
Элемент:
Кислые огнеупорные материалы содержат в качестве основного компонента оксид кремния, обычно используются силикатный и глиняный кирпичи. Силикатный кирпич – это кремнистый продукт, содержащий более 94% оксида кремния. Используемое сырье включает кремнезем, отходы кремнеземного кирпича и т. д. Они обладают сильной устойчивостью к кислотной шлаковой эрозии, высокой температурой размягчения под нагрузкой, а их объем не сжимается и даже незначительно не расширяется после многократных обжигов; Однако он подвержен эрозии щелочным шлаком и имеет плохую стойкость к термическому удару. Силикатные кирпичи в основном используются в термическом оборудовании, таком как коксовые печи, стеклоплавильные печи и кислые сталеплавильные печи. Глиняный кирпич изготавливается из огнеупорной глины в качестве основного сырья и содержит от 30% до 46% глинозема. Это слабокислотные огнеупорные материалы с хорошей термостойкостью и коррозионной стойкостью к кислому шлаку, которые широко используются.
Нейтральные огнеупорные материалы в основном состоят из оксида алюминия, оксида хрома или углерода. Корундовые изделия с содержанием глинозема более 95% являются высококачественными огнеупорными материалами широкого спектра применения. Хромовые кирпичи с оксидом хрома в качестве основного компонента обладают хорошей коррозионной стойкостью к стальным шлакам, но имеют плохую термостойкость и низкую температуру деформации при высокотемпературной нагрузке. К углеродистым огнеупорным материалам относятся углеродистые кирпичи, графитовые изделия и изделия из карбида кремния. Они имеют низкий коэффициент теплового расширения, высокую теплопроводность, хорошую термостойкость, высокую термостойкость и устойчивость к кислотной, щелочной и солевой эрозии, особенно слабым кислотам и щелочам. Хорошая стойкость, не смачивается металлом и шлаком, легкий вес. Он широко используется в качестве материала для футеровки высокотемпературных печей, а также в качестве футеровки автоклавов в нефтяной и химической промышленности.
Щелочные огнеупорные материалы содержат в качестве основных компонентов оксид магния и оксид кальция, обычно используются магнезиальные кирпичи. Магнезиальные кирпичи, содержащие от 80% до 85% оксида магния, обладают хорошей устойчивостью к щелочному и железному шлаку и имеют более высокую огнеупорность, чем глиняные кирпичи и силикатные кирпичи. В основном используется в мартеновских печах, конвертерах с кислородным дутьем, электропечах, оборудовании для выплавки цветных металлов и некотором высокотемпературном оборудовании. Огнеупорные материалы, используемые в особых случаях, включают высокотемпературные оксидные материалы, такие как оксид алюминия, оксид лантана, оксид бериллия, оксид кальция, оксид циркония и т. д., а также огнеупорные составные материалы, такие как карбиды, нитриды, бориды, силициды и сульфиды. и т. д.; К высокотемпературным композиционным материалам относятся в основном металлокерамика, жаропрочные неорганические покрытия и армированная волокнами керамика.
Распространенные огнеупорные материалы:
Часто используемые огнеупорные материалы включают кирпичи AZS, корундовые кирпичи, магнезиально-хромовые кирпичи прямой связки, кирпичи из карбида кремния, кирпичи из карбида кремния на связке нитрида кремния и неоксидные огнеупорные материалы, такие как нитриды, силициды, сульфиды, бориды и карбиды. ;Оксид кальция, оксид хрома, оксид алюминия, оксид магния, оксид бериллия и другие огнеупорные материалы. К широко используемым изоляционным огнеупорным материалам относятся диатомитовые изделия, асбестовые изделия, изоляционные плиты и т. д. К широко используемым неформованным огнеупорным материалам относятся материалы для заделки печей, огнеупорные набивочные материалы, огнеупорные литые изделия, огнеупорные пластмассы, огнеупорный шлам, огнеупорные торкрет-материалы, огнеупорные выступающие материалы, огнеупорные покрытия. , легкие огнеупорные отливки и т. д.
Кислотные огнеупорные материалы
Силикатный кирпич и глиняный кирпич используются в больших количествах. Силикатный кирпич представляет собой кремнистый продукт, содержащий более 93% SiO2. Используемое сырье включает кремнезем, отходы кремнеземного кирпича и т. д. Кремнеземный кирпич обладает высокой устойчивостью к кислотной шлаковой эрозии, но подвержен щелочной шлаковой эрозии. Температура размягчения его нагрузки очень высока, близка к огнеупорности. После многократных обжигов его объем не сжимается и даже незначительно расширяется, но термостойкость у него плохая. Силикатные кирпичи в основном используются в термическом оборудовании, таком как коксовые печи, стеклоплавильные печи и кислые сталеплавильные печи. Глиняные кирпичи содержат 30–46% глинозема. В качестве основного сырья используют огнеупорную глину. Они имеют степень огнеупорности 1580–1770 градусов и хорошую стойкость к термическому удару. Это слабокислотные огнеупорные материалы, устойчивые к кислым шлакам и имеющие широкий спектр применения. В настоящее время это наиболее производимый вид огнеупорного материала.
Нейтральные огнеупорные материалы
Основными кристаллическими фазами в высокоалюминиевых изделиях являются муллит и корунд. Содержание корунда увеличивается с увеличением содержания глинозема. Корундовые изделия с содержанием глинозема более 95% являются высококачественными огнеупорными материалами широкого спектра применения. Хромовый кирпич в основном изготавливается из хромовой руды, а основной кристаллической фазой является хромит. Он обладает хорошей коррозионной стойкостью к стальному шлаку, но плохой стойкостью к термическому удару и низкой температурой деформации при высокой температурной нагрузке. Хромомагнезиальный кирпич, изготовленный из хромовой руды и магнезии в различных пропорциях, обладает хорошей термостойкостью и применяется преимущественно в качестве щелочного мартеновского кровельного кирпича.
Углеродистые изделия – еще один тип нейтральных огнеупорных материалов. По составу углеродистого сырья и минеральному составу изделия делятся на три категории: углеродистые кирпичи, графитовые изделия и карбидокремниевые изделия. Углеродистые кирпичи изготавливаются из высококачественного нефтяного кокса в качестве сырья, смолы и асфальта в качестве связующих веществ и обжигаются при температуре 1300 градусов в изолированных от воздуха условиях. Графитовые изделия (кроме природного графита) изготавливаются из углеродистых материалов путем графитационной обработки при температуре 2500-2800 градусов в электрической печи. В изделиях из карбида кремния в качестве сырья используется карбид кремния, добавляют глину, оксид кремния и другие связующие вещества и обжигают при температуре 1350–1400 градусов. Карбид кремния и порошок кремния также можно добавлять для изготовления изделий из нитрида кремния-карбида кремния в электрической печи в атмосфере азота. Углеродные изделия имеют низкий коэффициент теплового расширения, высокую теплопроводность, хорошую термостойкость и высокую термостойкость. Он не размягчается при длительном использовании при высоких температурах, не разъедается кислотами и щелочами, обладает хорошей солестойкостью, не смачивается металлом и шлаком, имеет небольшой вес, является качественным жаростойким материалом. Недостатком является то, что он легко окисляется при высоких температурах и его нельзя использовать в окислительной атмосфере. Углеродистые изделия широко используются в футеровке высокотемпературных печей (дина, горна, нижней части корпуса печи и т.п.) и футеровке печей для выплавки цветных металлов. Графитовые изделия могут использоваться в качестве футеровки реакционных резервуаров и нефтехимических автоклавов. Изделия из карбида кремния и графита также можно перерабатывать в тигли для выплавки меди, золота и легких сплавов.
Щелочные огнеупорные материалы
Представлены магниевыми продуктами. Он содержит от 80% до 85% оксида магния, основной кристаллической фазой которого является периклаз. Основным сырьем для производства магнезиального кирпича являются магнезит, морская магнезия (полученная путем прокаливания при высоких температурах гидроксида магния, выделенного из морской воды) и др. Он обладает хорошей устойчивостью к щелочным шлакам и железным шлакам. Температура плавления чистого оксида магния достигает 2800 градусов. Поэтому огнеупорность магнезиального кирпича выше, чем у глиняного и силикатного кирпича. С середины-1950х годов в связи с применением кислородно-дутых конвертеров при выплавке стали и применением щелочных мартеновских колошников постепенно увеличивается производство щелочных огнеупоров, а также производство глиняного и силикатного кирпича. уменьшился. Щелочные огнеупорные материалы в основном применяются в мартеновских печах, кислородно-дутых конвертерах, электропечах, при выплавке цветных металлов и в некотором высокотемпературном термическом оборудовании.
Оксидные материалы, такие как оксид алюминия, оксид лантана, оксид бериллия, оксид кальция, оксид циркония, оксид урана, оксид магния, оксид церия и оксид тория, имеют температуры плавления от 2050 до 3050 градусов.
Тугоплавкие составные материалы, такие как карбиды (карбид кремния, карбид титана, карбид тантала и т. д.), нитриды (нитрид бора, нитрид кремния и т. д.), бориды (борид циркония, борид титана, борид гафния и т. д.), силициды (силицид димолибдена, и др.) и сульфиды (сульфид тория, сульфид церия и др.). Их температура плавления составляет 2000–3887 градусов, а наиболее тугоплавким из них является карбид.
Высокотемпературные композиционные материалы, такие как металлокерамика, жаропрочные неорганические покрытия и армированная волокнами керамика.
приложение:
Часто используемые специальные материалы включают кирпичи AZS, корундовые кирпичи, магнезиально-хромовые кирпичи прямой связки, карбидокремниевые кирпичи, карбидокремниевые кирпичи со связкой нитрида кремния, нитриды, силициды, сульфиды, бориды, карбиды и другие неоксидные огнеупорные материалы; оксид кальция, оксид хрома. , оксид алюминия, оксид магния, оксид бериллия и другие огнеупорные материалы. К широко используемым изоляционным огнеупорным материалам относятся диатомитовые изделия, асбестовые изделия, изоляционные плиты и т. д. К широко используемым неформованным огнеупорным материалам относятся материалы для заделки печей, огнеупорные набивочные материалы, огнеупорные литые изделия, огнеупорные пластмассы, огнеупорный шлам, огнеупорные торкрет-материалы, огнеупорные выступающие материалы, огнеупорные покрытия. , легкие огнеупорные отливки, оружейный раствор и т. д.
производительность:
Физические свойства огнеупорных материалов включают структурные свойства, термические свойства, механические свойства, характеристики использования и эксплуатационные характеристики. К структурным свойствам огнеупорных материалов относятся пористость, объемная плотность, водопоглощение, воздухопроницаемость, распределение пор по размерам и т. д. К термическим свойствам огнеупорных материалов относятся теплопроводность, коэффициент теплового расширения, удельная теплоемкость, теплоемкость, коэффициент теплопроводности, коэффициент теплоизлучения. и т. д. Механические свойства огнеупорных материалов включают прочность на сжатие, прочность на растяжение, прочность на изгиб, прочность на кручение, прочность на сдвиг, ударную вязкость, износостойкость, свойство ползучести, прочность сцепления, модуль упругости и т. д. К характеристикам огнеупорных материалов относятся огнеупорность, температура размягчения нагрузки, смена линии дожига, термостойкость, шлакостойкость, кислотостойкость, щелочестойкость, стойкость к гидратации, стойкость к эрозии CO, проводимость и стойкость к окислению. ждать.
