刚玉质微孔耐火材料的制备及性能

硅酸盐学报

? 422 ?2013年

DOI：10.7521/j.issn.0454–5648.2013.03.25

刚玉质微孔耐火材料的制备及性能

朱伯铨，魏国平，李享成，宋雅楠

(武汉科技大学，耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地，武汉 430081)

摘要：以板状刚玉骨料(粒度为0.088～1.000mm)及细粉(粒度分别为0.045～0.088mm和小于0.045mm)、活性α-Al2O3微粉(d50=1.75μm)和ρ-Al2O3微粉(d50=1.5μm)为主要原料，采用浇注成型工艺制备刚玉质微孔耐火材料。研究了纳米Al2O3添加量(其质量分数分别为0、0.5%、1.0%和1.5%)对刚玉质微孔耐火材料常规物理性能和高温热导率的影响。结果表明：随纳米Al2O3添加量增加，样品的体积密度、常温耐压强度和常温抗折强度均逐渐增大，显气孔率逐渐减小。纳米Al2O3的引入在一定程度上起到细化气孔的作用。随纳米Al2O3添加量增加，样品气孔的体积中位径由0.90μm降低到0.68μm；样品的弹性模量逐渐下降，且气孔的体积中位径与样品的弹性模量间有较高的线性相关性；样品在300～1000℃的热导率逐渐下降：300℃时的热导率从0.627W/(m·K)降低到0.200W/(m·K)，1000℃时的热导率从1.029W/(m·K)降低到0.778W/(m·K)。

关键词：刚玉；纳米氧化铝；微孔；热导率；弹性模量

中图分类号：TQ175.1 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2013)03–0422–05

网络出版时间：网络出版地址：

Preparation and Properties of Corundum Based Microporous Refractory

ZHU Boquan，WEI Guoping，LI Xiangcheng，SONG Yanan

(The State Key Laboratory Cultivation Base of Refractories and Ceramics, Wuhan University of

Science and Technology, Wuhan 430081, China)

Abstract: A series of corundum based microporous refractories were prepared via casting process with tabular alumina aggregates

(0.088–1.000mm) and fine powders (0.045–0.088mm and <0.045mm, respectively), reactive α-Al2O3 micro-sized powder (d50=

1.75μm) and ρ-Al2O3 micro-sized powder (d50=1.5μm) as starting materials. The influence of nano-Al2O3 addition (0, 0.5%, 1.0% and 1.5% in mass) on the physical properties and thermal conductivity of corundum based microporous refractory was investigated. The results show that the bulk density, compressive strength and bending strength of specimens increase, and the apparent porosity decreases gradually with the increase of addition of Al2O3 nano-particles. It was found that the pore size of specimens reduced due to the addition of Al2O3 nano-particles. With the increase of nano-Al2O3 addition, the median pore size of the specimens decreased from 0.90μm to 0.68μm, the thermal conductivity at 300–1000℃ and the modulus of elasticity of specimens both also decreased , and their thermal conductivities dereased from 0.627W/(m·K) to 0.200W/(m·K) (at 300℃) and from 1.029W/(m·K) to 0.778W/(m·K) (at 1000℃), respectively. In addition, a linear correlation between the medium pore size and the elastic modulus of specimens was proposed.

Key words: corundum; nano-alumina; micropore; thermal conductivity; elastic modulus

传统隔热耐火材料的强度、抗侵蚀能力和耐磨性均较差，一般不直接用做工作面，而是放在工作面后面作为保温层，但隔热耐火材料越靠近工作面，它的隔热节能效果越好。随着对节能降耗要求的提高，对于能在工作面直接使用的高强度、耐高温、抗侵蚀隔热耐火材料的开发研究日益受到人们的重视[1]。对材料中的气孔进行微细化结构设计有望成为开发该种材料的重要途径之一。朱伯铨等在对致密刚玉质浇注料气孔孔径分布的研究时发现：浇注料中的微细气孔不仅与浇注料强度间具有很高的相关性[2–3]，而且对浇注料热导率的影响十分显著[4]；在保持浇注料显气孔率不变的条件下，适当提高材料中微孔的比例能显著提高材料的强度，降低材料的热导率。宋木森等[5]研究表明：当耐火材料中气

收稿日期：2012–08–28。修订日期：2012–11–28。

基金项目：国家“973”计划(2012CB722702)；湖北省自然科学基金重点项目(2010CDA028)资助。

第一作者：朱伯铨(1955—)，男，教授。Received date:2012–08–28. Revised date: 2012–11–28. First author: ZHU Boquan (1955–), male, Professor.

E-mail: zbqref@https://www.wendangku.net/doc/8212628946.html,

第41卷第3期2013年3月

硅酸盐学报

JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY

Vol. 41，No. 3

March，2013

2013-02-28 11:08https://www.wendangku.net/doc/8212628946.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20130228.1108.201303.422_025.html

耐火材料重点

第一章： 1耐火材料的定义；耐火度不小于1580℃的无机非金属 材料分类：按化学成份、矿物组成分类1）氧化硅质2）硅酸铝质3）氧化镁质4）刚玉质5）白云石质MgCa(CO3)2 6）尖晶石质Fe2MgO4 7）橄榄石质Mg2SiO4 8）碳质9）含锆质10）特殊耐火材料 按化学性质分类；1）酸性耐火材料2）中性耐火材料3）碱性耐火材料 3、按制造方法分类块状耐火材料;不定形耐火材料;烧制耐火材料;熔铸耐火材料。 4、按耐火度分类普通耐火材料（1580～1770℃）;高级耐火材料（1770～2000℃）;特级耐火材料（大于2000℃）。 按密度分：轻质(气孔率45%-85%)、重质 生产过程中的基本知识，如一般生产工艺流程：原料加工→配料→混练→（成型）→干燥→烧成（熔制）→（成型）→检验→成品， 配料（颗粒级配又称（粒度）级配，由不同粒度组成的物料中各级粒度所占的数量，用百分数表示。）混料使两种以上不均匀物料的成分和颗粒均匀化，促进颗粒接触和塑化的操作过程称为混练。等内容； 耐火材料行业存在的问题1）钢铁行业竞争激烈，面临更大的成本压力2洁净钢的生产对耐火材料提出更高要求，除了要求长寿还要对钢水无污染3）研发有待加强，4）应注意可持续发展战略。 存在的差距： 1、通常用耐火材料综合消耗指标来衡量一个国家的钢铁工业与耐火材料的发展水平，我国吨钢消耗水还较高。（见下表） 2、耐火材料生产装备落后，新技术推广慢 3、原料不精，高纯原料的生产有困难。， 发展趋势：当今耐火材料的发展，一极是不定形化，而另一极则是定形耐火材料的高级化，概括起来就是朝着高纯化、精密化、致密化和大型化。着重开发氧化物和非氧化物复合的耐火材料。等。 问题：1合计可用作耐火原料总数为4000余种，其中常用于工业生产的耐火原料只有100种。why? 除了考虑熔点外，还要看它在自然界中存在的数量及分布情况，即作为耐火原料还应该具有来源广，成本低廉。在地球岩石层中，硅酸盐+铝酸盐数量最大占86.5%。金属Pt的熔点为1772℃，可以用作耐火原料，但是太昂贵了 2留意“烧成”与“烧结”的区别！ 烧成是陶瓷、耐火材料制品烧成过程中最重要的物理、化学过程。所谓“烧结”，就是指坯体经过高温作用逐渐排出气孔而致密的过程。 第二章： 耐火材料的宏观结构、微观结构方面的知识， 如显微结构的类型；基质连续结构，主晶相连续结构；基质连续结构：液相数量较多或主晶相润湿性良好，主晶相被玻璃相包围起来，形成基质连续，主晶相不连续结构，如粘土砖。主晶相连续结构：液相数量较少或主晶相润湿不良，形成主晶相连续，基质不连续结构，如硅砖。 力学性能中抗折强度：材料单位面积所承受的极限弯曲应力，高温抗折强度：材料在高温下单位截面所能承受的极限弯曲应力、蠕变：材料在恒定的高温、恒定

关于耐火材料硅砖的介绍

关于耐火材料硅砖的介绍 暑假期间应学校教务处关于社会实践的要求，我和同寝室的高振东、魏珊珊同学一起在山西省阳泉市平定县社会高新福利耐火材料厂进行了为期十天的社会实践。该厂是以生产耐火材料硅砖为主的乡镇企业，我们的实践是以参观硅砖生产工艺流程为主展开的。经过十天的实践，我对耐火材料硅砖有了一个初步的认识，以下就是对耐火材料硅砖的介绍： 硅砖主要是由鳞石英、方石英以及少量残余石英和玻璃相组成的酸性耐火材料。其二氧化硅含量94%以上，真密度2. 35g/cm3，具有抗酸性渣侵蚀性能，较高的高温强度，荷重软化开始温度1620~1670℃，在高温下长期使用不变形，热震稳定性低（水中热交换1~4次）。以天然硅石为原料，外加适量矿化剂，以促进胚体中的石英转化为鳞石英，在还原气氛下经1350~1430℃缓慢烧成，加热到1450℃时约有1.5~2.2%的总体积膨胀，这种残余膨胀会使切缝密合，保证砌筑体有良好的气密性和结构强度。硅砖的矿相组成主要为鳞石英和方石英，还有少量石英和玻璃质。鳞石英、方石英和残存石英在低温下因晶型变化，体积有较大变化，因此硅砖在低温下的热稳定性很差。使用过程中,在800℃以下要缓慢加热和冷却，以免产生裂纹。所以不宜在 800℃以下有温度急变的窑炉上使用。 硅砖的性质和工艺过程同SiO2的晶型转化有密切关系，因此，真比重是硅砖的一个重要质量指标。一般要求在 2.38以下，优质硅砖应在 2.35以下。真比重小，反映砖中鳞石英和方石英数量多，残余石英量小，因而残余线膨胀小，使用中强度下降也少。二氧化硅有七个结晶型变体和一个非晶体变体。这些变体可分为两大类：第一类变体是石英、鳞石英和方石英，它们的晶型结构极不相同，彼此间转化很慢；第二类变体是上述变体的亚种──αβ和γ型，它们的结构相似，相互间转化较快。制造硅砖的原料为硅石。硅石原料的SiO2含量越高，耐火度也越高。最有害的杂质是Al2O3、K2O、Na2O等，它们严重地降低耐火制品的耐火度。硅砖以SiO2含量不小于96%的硅石为原料，加入矿化剂(如铁鳞、石灰乳)和结合剂（如糖蜜、亚硫酸纸浆废液），经混练、成型、干燥、烧成等工序制得。 硅砖主要用于炼焦炉的炭化室和燃烧室的隔墙、炼钢平炉的蓄热室和沉渣室、均热炉、玻璃熔窑的耐火材料和陶瓷的烧成窑等窑炉的拱顶和其他承重部位，也用于热风炉的高温承重部位和酸性平炉炉顶。 硅砖生产过程中产生的硅粉对人体的危害很大。粉尘对人体的危害程度取决于人体吸入的粉尘量、粉尘侵入途径、粉尘沉着部位和粉尘的物理、化学性质等因素，粉尘侵入呼吸系统后，会引发尘肺、肺粉尘沉着症、有机粉尘所致的肺部病变、呼吸系统肿瘤和局部刺激作用等病症，其中含游离二氧化硅的粉尘可引起矽肺病，对人体危害特别大。

耐火材料的六大使用性能

耐火材料的六大使用性能 耐火材料的使用性能是指耐火材料在高温下使用时所具有的性能。包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化、抗热震性、抗酸性、抗碱性、抗氧化性、抗水化性和抗CO侵蚀性等。 （一般）耐火度 耐火度是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性质，用于表征耐火材料抵抗高温作用的性能。 耐火度与熔点不同，熔点是结晶体的液相与固相处于平衡时的温度。绝大多数耐火材料都是多相非均质材料，无一定熔点，其开始出现液相到完全熔化是一个渐变过程。在相当宽的高温范围内，固液相并存，固如欲表征某种材料在高温下的软化和熔融的特征，只能以耐火度来度量。因此，耐火度是多相体达到某一特定软化程度的温度。 耐火度是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性质，用于表征耐火材料抵抗高温作用的性能。耐火度是判定材料能否作为耐火材料使用的依据。 国际标准化组织规定耐火度达到1500℃以上的无机非金属材料即为耐火材料。耐火度的意义与熔点不同，不能把耐火度作为耐火材料的使用温度。 （二）荷重软化温度

荷重软化温度是耐火材料在一定的重负荷和热负荷共同作用下达到某一特定压缩变形时的温度，是耐火材料的高温力学性质的一项重要指标，它表征耐火材料抵抗重负荷和高温热负荷共同作用下保持稳定的能力。 荷重软化温度是耐火材料在一定的重负荷和热负荷共同作用下达到某一特定压缩变形时的温度，是耐火材料的高温力学性质的一项重要指标，它表征耐火材料抵抗重负荷和高温热负荷共同作用下保持稳定的能力。耐火材料高温荷重变形温度是其重要的质量指标，因为它在一定程度上表明制品在与其使用情况相仿条件下的结构强度。决定荷重软化温度的主要因素是制品的化学矿物组成，同时也与制品的生产工艺直接相关 （三）重烧线变化（高温体积稳定性） 首先应当了解耐火材料的高温体积稳定性是指其在高温下长期使用时，制品外形体积或线度保持稳定而不发生永久变形的性能。对烧结制品，一般以制品在无重负荷作用下的重烧体积变化率或重烧线变化率来衡量。重烧体积变化也称残余体积变形，重烧线变化也称残余线变形。 耐火制品的重烧变形量对判别制品的高温体积稳定性，保证砌体的稳定性，减少砌体的缝隙，提高其密封性和耐侵蚀性，避免砌体整体结构的破坏，都具有重要意义。 耐火材料的高温体积稳定性是指其在高温下长期使用时，制品外形体积或线度保持稳定而不发生永久变形的性能。对烧结制品，一般以制品在无重负荷作用下的重烧体积变化率或重烧线变化率来衡量。重烧体积变化也称残余体积变形，重烧线变化也称残余线变形。耐火制品的重烧变形量对判别制品的高温体积稳定性，保证砌体的稳定性，减少砌体的缝隙，提高其密封性和耐侵蚀性，避免砌体整体结构的破坏，都具有重要意义。

镁碳质耐火材料的生产工艺及常用原料详解

镁碳质耐火材料的生产工艺及常用原料详解 镁碳耐火材料是上世纪七十年代日本为电炉应用而开发的，于1970年首次在电炉上进行了应用性试验，经过了六年的应用性试验之后，镁碳耐火材料被正式推广应用在电炉上。与其它碳素材料相比，镁碳质耐火材料中添加的天然鳞片石墨及碳质结合剂，使其具有优良的导热系数，较小的热膨胀率，大大增强了镁碳砖的性能，特别是提高了其抗渣侵蚀性及热震稳定性。已广泛地应用于超高功率电弧炉炉墙、炉顶、蚀损严重的高温热点、渣线及出钢口部位，也用于转炉炉口、出钢侧、耳轴壁和熔池等处，以及钢包精炼炉的渣线处。 镁碳耐火材料的生产原料及工艺具体如下： 1 镁砂 生产镁碳质耐火材料的主要原料是镁砂。由于镁砂质量的优劣对镁碳质耐火材料的性能起着很大的影响作用，所以在生产中，选择合理的镁砂成为生产优质镁碳质耐火材料首要步骤。常用镁砂为电熔镁砂和烧结镁砂，它们具有不同的特点，其矿物组成主要是方镁石。在生产镁碳质耐火材料时，所考虑的镁砂性能参数主要有以下几项内容： ①镁砂纯度(MgO含量); ②杂质相及其含量; ③镁砂的体积密度、气孔率以及方镁石晶粒尺寸等。

镁砂的纯度对镁碳质耐火材料的抗渣侵蚀性起着重要的影响，这是因为当MgO含量很高时，其杂质相就相对减少，MgO晶体被作为杂质相的硅酸盐相分割程度降低，MgO晶体为直接结合，所以提高了镁碳质耐火材料的抗渣侵蚀性。 镁砂中的杂质相主要有SiO?、CaO、B?O?、Fe?O?等，如果镁砂中含有很高的杂质，特别是B?O?，将对镁碳质耐火材料的耐火度及高温性能带来不利的影响，杂质相将从以下几个方面产生作用： ①杂质相含量高，将降低MgO晶体的直接结合程度; ②SiO?、CaO等在高温下会与MgO形成共熔体; ③SiO?、Fe?O?等杂质在高温下会优先与C反应，使得镁碳砖中产生气孔，降低了镁碳质耐火材料的抗渣侵蚀性。 镁碳质耐火材料在使用过程中，溶渣会通过气孔与方镁石晶界渗入镁砂颗粒与方镁石晶体产生反应，导致其损毁，特别是当镁砂中还有很高的CaO、SiO?等杂质时，会加速其损毁速率，导致镁砂中的方镁石晶体被不断侵蚀，剥落进入溶渣中。因此，体积密度高的镁砂，相对杂质含量就少，可以降低被溶渣侵蚀的途径，提高镁碳质耐火材料的抗渣侵蚀性。同时，较大的方镁石晶粒能提高晶粒间的直接结合程度，减小晶界面积，降低溶渣向晶界处渗透的路径。电熔镁砂的晶粒尺寸较大且晶粒间的直接结合程度较高，在生产总一般选择电熔镁砂为原料以提高制品的抗渣侵蚀性。

耐火材料概论知识点总结

硅砖的应用：是焦炉、玻璃熔窑、高炉热风炉、硅砖倒焰窑和隧道窑、有色冶炼和酸性炼钢炉及其它一些热工设备的良好筑炉材料。 粘土质耐火材料的原料 软质粘土 生产过程中通常以细粉的形式加入，起到结合剂和烧结剂的作用。苏州土和广西泥是我国优质软质粘土的代表。 硬质粘土 通常以颗粒和细粉的形式加入，前者起到配料骨架的作用，后者参与基体中高温反应，形成莫来石等高温形矿物。 结合剂 水和纸浆废液 粘土质耐火材料制品原料来源丰富，制造工艺简单，产量很大，广泛用于各种工业窑炉和工业锅炉上。如隧道窑，加热炉和热处理炉等的全部或大部分炉体，排烟系统内衬用耐火材料，其中钢铁冶金系统是粘土质耐火材料制品的大用户，用于盛钢桶，热风炉、高炉、焦炉等使用温度在1350℃以下的高温部位。 铝矾土的加热变化 a. 分解阶段（400~1200℃） b 二次莫来石化阶段（1200~1400℃或1500℃） 二次莫来石化时发生约10%的体积膨胀 c. 重结晶烧结阶段（1400~1500℃）。 ? 高铝质耐材的应用 ? 由于高铝质耐火材料制品的优良性能，因而被广泛应用于高温窑炉一些受炉气、炉 渣侵蚀，温度高承受载荷的部位。例如高铝风口、热风炉炉顶、电炉炉顶等部位。 ? 硅线石族制品具有较高的荷重软化温度、热震稳定性好、耐磨性和抗侵蚀性优良， 因此适用于钢铁、化工、玻璃、陶瓷等行业，如用作烟道、燃烧室、炉门、炉柱、炉墙及滑板等。在高炉上，为确保内衬结构的稳定性、密封性，避免碱性物的侵入和析出，或风口漏风，在出铁口、风口部位，选择内衬大块型组合砖结构的硅线石族耐火材料，延长了使用寿命。 ? 莫来石制品的抗高温蠕变、抗热震性能力远远优于包括特等高铝砖在内的其它普通 高铝砖 ，广泛应用于冶金工业的热风炉、加热炉、钢包，建材工业的玻璃窑焰顶、玻璃液流槽盖、蓄热室，机械工业的加热炉，石化工业的炭黑反应炉，耐火材料和陶瓷工业的高温烧成窑及其推板、承烧板等窑具。 刚玉耐材的原料 氧化铝 所有熔点在2000℃以上的氧化物中，氧化铝是一种最普通、最容易获 得且较为便宜的氧化物。氧化铝在自然界中的储量丰富。天然结晶的 Al 2O 3被称为刚玉，如红宝石、蓝宝石即为含Cr 2O 3或TiO 2杂质的刚玉。大 232232400~600()H O Al O H O Al O αα-?????→-℃刚玉假象＋23222322400~600222H O Al O SiO H O Al O SiO ?????? →?℃＋23223229503(2)324SiO Al O SiO Al O SiO ????→?℃＋232232 12003232Al O SiO Al O SiO ≥+????→?℃

耐火材料及型壳制备.

课题名称耐火材料及型壳制备课次授课日期 授课班级 授课地点 教学目的与 要求学习目标： 1.了解不同型壳的特点。 2.掌握涂料的制备方法。 3.掌握制壳工艺各步骤的要领。 能力目标：能根据铸件特点正确型壳种类，配制符合要求的涂料，能根据特点制定型壳工艺。 素质目标：培养学生团队合作能力，具体问题具体分析的能力。 重点难点及解决方法重点： 1.制壳工艺 2.水玻璃粘结剂难点： 1. 型壳的焙烧 教学设计（方法、教具、手段、内容）方法：讲授 教具：模料样品模组 手段：多媒体 内容： 一、型壳的选择 1.常用熔模铸造型壳 2.型壳选择依据 二、耐火涂料的配制 1.耐火涂料的工艺性能与控制 2. 水玻璃粘结剂 三、制壳工艺 1. 准备工作 2.工序 3.涂挂涂料 4.撒砂 5.干燥 6.硬化 7.脱模8.型壳的焙烧 课外作业阅读相关章节，浏览精品课程网站

授课内容耐火材料及型壳制备 一、型壳的选择 1. 常用熔模铸造型壳 2.型壳选择依据 二、耐火涂料的配制 1.耐火涂料的工艺性能与控制 2.水玻璃粘结剂 三、制壳工艺 1. 准备工作 2. 工序 3.涂挂涂料 4.撒砂 5.干燥 6.硬化 7.脱模 8.型壳的焙烧10min 5min 10min 10min 10min 5min 10min 10min 10min 10min 5min 5min

授课内容备注 一、型壳的选择 1. 常用熔模铸造型壳 A 水玻璃型壳 价格低廉、型壳耐火度低，表面不够光洁，尺寸精度低，脱蜡 时容易酥烂，硬化时污染环境 B 硅溶胶型壳 硅溶胶价格适中，型壳服役性能好，制壳时不放出有害物质， 处理和配制工艺简单，造型时间长。 C 硅酸乙酯型壳 耐火度高，强度大，铸件尺寸精度和表面粗糙度都好，但价格 昂贵，配好后保质期短。 D 复合型壳 面层和背层用两种涂料，可以兼顾两者的优点。 2.型壳选择依据 主要根据产品的精度和工艺要求来选择，在能够满足工艺要求 的前提下，尽量选择成本低的型壳，选择是应注意粘结剂和耐火材 料的配比。 二、耐火涂料的配制 1.耐火涂料的工艺性能与控制 耐火涂料是用粉状耐火材料和粘结剂按比例组成的悬浮液。型 壳的耐火度、高温化学稳定性、热膨胀性、强度、型腔表面的质量 主要取决于耐火材料和粘结剂本身的性能，以及耐火涂料的工艺性 能。 耐火涂料的工艺性能主要有粘度、涂挂性、分散性和稳定性等。 耐火涂料的粘度大小决定了流动性好坏、涂料层厚度及涂覆层

镁碳砖

镁碳砖开发及其在钢包渣线的应用 河北瀛都复合材料有限公司 王丕轩孙志红 摘要：概述了镁碳砖的发展概况、生产过程及在钢包渣线的应用，并对其发展前景进行了展望。 关键词：镁碳砖；渣线；低碳化；精炼 11镁碳砖发展概况 MgO–C砖是20世纪70年代兴起的新型耐火材料，最早由日本九洲耐火材料公司渡边明首先开发，它是以镁砂（高温烧结镁砂或电熔镁砂）和碳素材料为原料，用各种碳质结合剂制成的耐火材料。由于MgO–C砖具有耐火度高、抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特性而被广泛应用于钢铁企业，如转炉炼钢和电炉炼钢[1]。 在日本研发出树脂结合MgO–C砖后，西欧开发了沥青结合的MgO–C砖，其残碳量约为10%，由于价格低于树脂结合MgO–C砖，故被成功地用于水冷电炉中的高温热点部位，同时也用于转炉。 我国在1980前后年开始研究含碳耐火材料[2]，并被列入国家“七五”(1985~1989)科技攻关项目。1987年鞍钢三炼钢厂在转炉上试用MgO–C砖后，仅用一年时间就超额完成了“七五”转炉炉龄达千次的攻关目标。发展到目前，全国各大中小钢厂已普遍推广使用MgO–C 质耐火材料作为转炉和电炉的炉衬。 随着冶炼技术的进步对耐火材料的新要求，低碳镁碳耐火材料成为镁碳耐火材料新的发展热点。低碳MgO–C砖一般是指总含碳量不超过8%、由镁砂与石墨通过有机结合剂结合而成的MgO–C砖，降低碳含量可明显降低材料的热导率[3]。近年来，对精炼钢包用低碳量、性能优异的低碳镁碳砖的开发受到国内外业界的重视，这方面的研究开发工作已取得一定的成果，展现了良好的发展前景。 2 镁碳砖的生产过程 2.1 原料 MgO–C砖的主要原料包括电熔镁砂或烧结镁砂、鳞片状石墨、有机结合剂以及抗氧化剂。 2.1.1 镁砂 镁砂是生产MgO–C砖的主要原料，有电熔镁砂和烧结镁砂之分。电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点，是生产镁碳砖中主要选用的原料。生产普通镁质耐火材料，对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯

耐火材料各性质

耐火材料的力学性质 耐火材料的力学性质是指材料在不同温度下的强度、弹性、和塑性性质。耐火材料在常温或高温的使用条件下，都要受到各种应力的作用而变形或损坏，各应力有压应力、拉应力、弯曲应力、剪应力、摩擦力、和撞击力等。 此外，耐火材料的力学性质，可间接反映其它的性质情况。 检验耐火材料的力学性质，研究其损毁机理和提高力学性能的途径，是耐火材料生产和使用中的一项重要工作内容。 4.1 常温力学性质 4.1.1 常温耐压强度σ压 定义；是指常温下耐火材料在单位面积上所能承受的最大压力，也即材料在压应力作用下被破坏的压力。 常温耐压强度σ压=P/A ，（pa） 式中；P—试验受压破坏时的极限压力，（N）； A—试样的受压面积，（m2）。 一般情况下，国家标准对耐火材料制品性能指标的要求，视品种而定。其中，对常温耐压强度σ压的数值要求为50Mpa左右(相当于500kg/cm2)；而耐火材料的体积密度一般为2.5g/cm3左右。据此计算，因受上方砌筑体的重力作用，导致耐火材料砌筑体底部受重压破坏的砌筑高度，应高达2000m以上。 可见，对耐火材料常温耐压强度的要求，并不是针对其使用中的受压损坏。而是通过该性质指标的大小，在一定程度上反映材料中的粒度级配、成型致密度、制品烧结程度、矿物组成和显微结构，以及其它性能指标的优劣。 体现材料性能质量优劣的性能指标的大小，不仅反映出来源于各种生产工艺因素与过程控制，而且反映过程产物气、固两相的组成和相结构状态以及相关性质指标间的一致性。一般而言，这是一条普遍规律。 4.1.2 抗拉、抗折、和扭转强度 与耐压强度类似，抗拉、抗折、和扭转强度是材料在拉应力、弯曲应力、剪应力的作用下，材料被破坏时单位面积所承受的最大外力。与耐压强度不同，抗拉、抗折、和扭转强度，既反映了材料的制备工艺情况和相关性质指标间的一致性，也体现了材料在使用条件下的必须具备的强度性能。抗折强度σ折按下式计算。

镁质耐火材料技术汇编

镁耐火发明专利(109 )条 序号专利号名称 1 03139724.7 绿色生态集成耐火装饰建材 2 200410046075.X 方镁石-镁铝尖晶石-锆酸镧（钙）复合耐火材料 3 200410009723. 4 一种氮氧化铝镁/氮化硼复相耐火材料及其制备工艺 4 200310118503.0 一种耐火材料及其制备方法 5 200310123457.3 镁铝尖晶石耐火球 6 200510018154.4 一种镁铝尖晶石耐火原料及其生产方法 7 200510018155.9 一种不定形方镁石—碳化硅复合耐火材料及其生产方法 8 200510055648.X 一种烧结镁质复相耐火材料 9 200410017481.3 一种大型钢包包底耐火材料 10 02130040.2 一种镁铝钒耐火材料及其生产方法 11 02135298.4 熔铜炉吹风管保护层用耐火材料 12 02157614.9 一种直流电弧炉炉底耐火材料 13 03157041.0 一种含碳耐火材料的胶态成型制备方法 14 03111153.X 轻质耐火砖及其制备方法 15 02813745.0 未成形耐火材料混合物 16 200310117374.3 细晶粒铝锆复合耐火原料 17 200410030245.5 覆有氧化物表层的耐火金属板和用其制造的烧结用的耐火架 18 02829866.7 用于水泥窑的含石墨未烧耐火砖及其应用 19 200410013257.7 一种镁—铝轻质保温耐火材料及其制备方法 20 200410013258.1 一种方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料及其生产方法 21 200410025637.2 一种RH真空炉衬用无铬耐火材料 22 200510081095.5 不定型耐火材料 23 200510018955.0 一种提高镁质耐火材料性能的方法和用该方法生产的产品 24 03826071.9 耐火砌体和用于制造该砌体的耐火砖 25 200510107273.7 一种用泥浆结合耐火砖的成型方法 26 200610018950.2 一种电熔复合耐火材料及其生产方法 27 200610086890.8 一种铝电解槽废耐火材料的处理方法 28 200510040960.1 一种尖晶石质低水泥功能耐火材料浇注料

详细介绍下耐火材料的化学组成

详细介绍下耐火材料的化学组成 耐火材料的化学组成中我们经常听到分散体系，结构水，结晶水，自由水，胶体等名词，下面我们来介绍下耐火材料的化学组成，并解释一下什么叫分散体系? 分散体系包括分散介质和分散相的两相体系。其中，分散物质称为分散相，包围在分散相颗粒周围的而且是单一的物质称为分散介质。由于物质分散程度不同，分散体系可以分为胶体分散体系(颗粒为100～1nm)和粗分散体系(颗粒大于100nm)。当分散物质的颗粒小于1nm时，分散体系已处于分子或离子的分散状态，这样的分散体系是完全单一的，属于真溶液类。胶体体系中物质的微粒很小，它有特别发达的比表面和很大的比表面能量储量。这个特点决定了胶体体系具有某些极为重要的性质，如高度的吸附能力以及聚结不稳定性，即在外界条件的影响下，它的颗粒能合并，以至发生聚沉现象。在耐火材料生产中，常见的粗分散体系是由固体分散相和液体分散介质组成的体系，称悬浮体。如泥浆，是由几种分散固体所组成的混合物，这种混合物中每一组分是完全独立的，并保持它原有的性质，而且都可以用某种机械方法将它们分开。此外耐火材料生产体系中常见的粗分散体系还有：由液体和气体组成的泡沫，由固体和气体组成的可塑软泥由固体、熔体和气体组成的受热制品。

什么叫结构水? 矿物中的结构水一般是指呈H+、OH-或H3O+的离子状态(较常见的是0H-离子)加入矿物晶格构造的。这些离子在矿物晶格中占有一定的位置，其含量一定，结合牢固。只有在600- 1000℃的条件下，晶格的结构被破坏后，才能逸出。如高岭石失水温度为580℃，滑石为950℃，蛇纹石为670℃，氢氧镁石为410 ℃. 什么叫结晶水? 水以中性分子(H2O)的形式参加矿物的结晶构造，并占有固定的位置，水分子的数量与矿物中其他成分成简单整数比的水叫结晶水。结晶水在矿物晶格中结合牢固程度远比结构水差。一般当受热达到200～500℃时，会失水。个别矿物的失水温度高达600℃。伴随着结晶水的脱失，原矿物的晶体结构要发生破坏或被改造，从而重建新的晶格成为另一种矿物，并引起矿物物理性质的变化。什么叫自由水? 自由水是指不参与矿物的晶格组成，而是以机械吸附的形式存在于矿物中的水，因而含量不定。按自由水在矿物中的存在形式可以分为：由于表面能作用而吸附在矿物表面和缝隙中的普通水，也叫吸附水。它视其存在状态又可分为薄膜水、毛细管水、胶体水。吸附水的含量随温度的不同而变化。在常压下，当加热到100～110℃时，可全部从矿物中逸出，但胶体水逸出的温度较高，约100 ～250℃。此外还有以中性分子形式存在于某些具有层状结构的硅酸盐矿物中的层间水，存在于沸石族矿物晶格中的沸石水。它

钢厂用刚玉砖耐火砖耐火材料的优化

钢厂用刚玉砖耐火砖耐火材料的优化 作者：刚玉砖https://www.wendangku.net/doc/8212628946.html,，耐火砖https://www.wendangku.net/doc/8212628946.html, 钢铁生产正处在结构调整和优化的关键时期。由于自身产品、工艺不断完善的需要，对包括耐火材料在内的各种基本原材料，都提出了进一步优化的新要求。本文从炼钢生产在当前（包括下世纪初）优化的主要特点出发，分析了现代钢铁生产用耐火材料优化的几个重点问题。 1 现代炼钢发展与优化的主要特点 现代钢铁生产优化速度快，涉及面广，与各行各业及多学科结合紧密，可持续发展性日益受到重视。概括起来讲，其主要特点是更加快速高效、紧凑连续、优质低耗、可控顺行及可持续发展。炼钢生产在这种发展和优化中，起到了核心与推动的作用，这里仅就炼钢生产特点作一概述。 (1) 更加快速高效 快速高效主要反映在：①从冶炼、精炼到凝固成型各个环节生产速度加快；②设备大型化趋势明显，而且多功能组合优化；③节奏缓慢的平炉、模铸、电炉三段式冶炼的工艺与装备逐渐被淘汰。这其中，连铸生产的高效化是带动炼钢生产更加快速高效的核心。 (2) 更加紧凑连续 钢铁生产流程的连续化，并朝紧凑型流程发展，也是加快高效的重要体现。连铸生产优化同样起到了关键的作用，尤其是近终形连铸技（优质、高速、高连浇率、高作业率的高效连铸技术发展的最高档次）奠定了紧凑型流程的基础。还应指出的是：以铁水预处理和钢水精炼（直至中间包、结晶器冶金）成为新流程重要组成部分的优化组合，推动了流程紧凑连续的发展。 (3) 更加优质低耗 快速高效、紧凑连续本身就是促进炼钢生产优质低耗的重要因素。连铸比模铸大大节约了能耗和各种原材料的消耗，大大提高了钢铁产品的质量已是众所周知的事实。而连铸生产对工艺稳定，质量优化日益严格的要求又推动了以铁水预处理、钢水精炼为核心的洁净钢、纯净钢生产技术的飞速发展，并且对各种原材料都提出了不污染钢水，甚至进一步净化钢质的新要求。 (4) 更加可控顺行 高速、连续、优质的炼钢生产必须要求全生产过程大大提高自动控制的水平，并朝着智能型的方向发展，高速、连续、优质的生产特点又确定了新型炼钢生产必须流畅、顺行、稳定，并且基本无事故。这些高档次的生产要求，不仅需要先进优化的新工艺来保证，还需要完善的检测、控制设备与现代信息技术的支撑及其有优化功能的各种新型耐火材料的保证。 (5) 实现可持续发展 可持续发展不仅是指炼钢生产的污染治理和二次资源的综合利用工作要大力开发完善，同样重要的是降低生产过程的各种消耗，减少这些消耗对钢质的污染，从而实现炼钢本质上的清洁生产，并使钢铁产品使用的工寿性及可重复利用性大大提高。

耐火材料性能测定实验

耐火材料性能测定实验 一、实验目的 1、 2、 3、 ： ： 二、耐火材料的定义〔参考:耐火材料（教科书）〕 三、耐火材料的分类和用途〔:耐火材料（教科书）〕 四、耐火材料的生产流程和工艺〔参考:耐火材料（教科书）〕 五、耐火材料性能测定的意义〔参考:耐火材料的性能测定与评价（到图书馆借阅）〕 六、耐火材料有哪些性能测定〔参考:耐火材料的性能测定与评价（到图书馆借阅）〕 我们选做其中二个性能测定实验 （一）耐火材料高温导热系数测定(实验资料见下面） （二）耐火材料抗热震性能测定，而且选用电炉加热实验的方法〔参考:耐火材料的性能测定与评价（到图书馆借阅）〕 （一）耐火材料高温导热系数测定 一、实验目的 1、巩固和深化稳定导热过程的基本理论，学会材料高温导热系数的测定方法及测量装置的工作原理。 2、测定试件的导热系数，确定试件导热系数与温度的关系。 二、基本原理 导热系数是耐火、绝热、保温材料的重要热物理参数之一，是材料绝热与保温性能优劣的主要指标。测定这些材料的导热系数，特别是高温条件下的导热系数，对于研究材料性质的现代理论，及深入了解热传导过程的机理，是十分必要 的。 导热系数测定装置，是根据付立叶单向度平壁稳定导热过程的基本原理，来测定耐火、绝热和保温材料的高温导热系数。实践证明，当长度与宽度为厚度的8 ～10倍以上时，平壁边缘的影响可以忽略不计。这样的平壁导热可简化为一维导 热，这时的导热可认为只沿厚度（X轴）方向进 行。见图1一1所示。

根据付立叶导热方程式写成： dx dT q λ= [W/m 2] (8—1) 将（1）式积分得：)T T (q 21-=δ λ [W/m 2] （8—2） 通过面积A 的热流量Q 为： )T T (A Q 21-?= δλ [W] 所以： )T A(T Q 21-?=δ λ [W/（m ·k ）] (8—3) 式中：λ——高温导热系数 [W/（m ·k ）] q ——热流密度 [W/m 2] A ——试件测试区面积 [m 2] δ——试件厚度 [m ] T 1——试件高温面温度 [K] T 2——试件低温面温度 [K] 因此，只要在实验过程中测定了T 1，T 2和Q ，并已知试件的厚度δ和测量面积A ，就可以通过式（3）计算出被测材料在平均温度[（T 1+T 2）/2]下的导热系数。 三、测定装置 测定装置主要由单方向加热炉、控温系统和蒸汽量热装置等三部分组成。见照片8－1。 1、单方向加热炉的结构示意图见图8－2所示。加热炉由经过处理的硅碳棒作发热体；炉衬用耐火、耐热的保温材料砌成；在炉腔底部放置碳化硅板作为均热板。均热板的中心处，从下面伸出一热电偶，用来测量试件高温面的温度，均热板上面放置被测试件，试件上面中心处放置另一个热电偶，用来测量试件低温面的温度。试件四周设有耐火耐热保温材料的衬环。 照片8－1 2、加热炉由数字温度控制器和可控硅等组成的控温系统来进行加热和控温。 3、量热装置主要由量热筒、恒温筒、保温筒、设有隔热环及汽体浮化膜的底盘和汽水分离器等组成（其结构示意图见图8－3）。量热装置中心的量热筒是整个装置的核心，它吸取来自单方向加热炉通过试件的热量，使其内部的纯蒸馏水变成一个大气压下100℃的水蒸汽。水蒸汽经过多级汽水分离器分离后，进入冷凝器冷凝成水。根据冷凝水的重量，便可求得通过试件的热流量Q 。汽水分离器的作用是把由于水的激烈沸腾而混入蒸汽的微小水滴与纯蒸汽分离开来，使测量数据更加准确。 图1—1 单向平壁的一维 导热过程示意图

耐火材料制备实用工艺,

耐火材料制备原理及工艺 摘要耐火材料是一种耐火度不低于1580℃，有较好的抗热冲击和化学侵蚀的能力、导热系数低和膨胀系数低的无机非金属材料。其主要是以铝矾土、硅石、菱镁矿、白云石等天然矿石为原料经加工后制造而成的。其应用是用作高温窑、炉等热工设备的结构材料，以及工业用高温容器和部件的材料，并能承受相应的物理化学变化及机械作用。主要是广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的50％～60％。耐火材料的发展在国民工业生产的应用中有着举足轻重的地位。中国耐火材料的发展历史悠久，具有了较为完整的生产工艺，其当代的发展已经是能独立研发各种性能较为优越的耐火材料，但依然存在各种缺点和不足。 关键词耐火材料分类，原理工艺，前景 前言耐火材料是耐火度不低于1580℃的材料。一般是指主要由无机非金属材料构成的材料和制品，耐火度是指材料在高温作用下达到特定软化程度时的温度，它标志材料抵抗高温作用的性能，是高温技术的基础材料。没有耐火材料就没有办法接受燃料或发热体散发的大量热，没有耐火材料制成的容器也没有办法使高温状态的物质保持一定时间。随着现代工业技术的发展，不但对耐火材料质量要求越来越高，对耐火材料有特殊要求的品种越来越多，形状越来越复杂。其成产流程大多如图1-1。 图1-1耐火材料的生产流程[1] 1耐火材料的分类和性能要求 1.1分类 1.1.1按组成来分 耐火材料可分为硅质制品、硅酸铝质制品、镁质制品、白云石制品、铬质制品、锆质制品、纯氧化制品及非纯氧化物制品等。 1.1.2按工艺方法来划分

可分为泥浆浇注制品、可塑成形制品、半干压成形的制品、由粉末非可塑料捣固成形制品、由熔融料浇注的制品、经喷吹或拉丝成形的制品及由岩石锯成的天然制品等。 1.1.3根据耐火度来分 可分为普通耐火材料制品，其耐火度为1580℃~1770℃；高级耐火材料制品，其耐火度为1770℃~2000℃；特级耐火材料制品。其耐火度为2000℃℃以上。1.1.4根据耐火材料制品的外形来分 可分为定形耐火材料制品，如烧成砖。电熔砖。耐火隔热砖以及实验和工业用坩埚。器皿等特殊制品；不定形耐火材料制品，简称散装料，在使用地点才制成所需要的形状和进行热处理，如浇注料、捣打料、投射料、耐火泥等；耐火纤维，如铝纤维、硅酸铝纤维等，使用时一般经过加工成毯、毡、板、绳。组合键和纤维块制品。 1.2基本性能要求 耐火材料的性能表现在诸多方面，其中它的物理性能包括结构性能、热学性能、力学性能、使用性能和作业性能。结构性能包括气孔率、体积密度、吸水率、透气度、气孔孔径分布等。热学性能包括热导率、热膨胀系数、比热、热容、导温系数、热发射率等。力学性能包括耐压强度、抗拉强度、抗折强度、抗扭强度、剪切强度、冲击强度、耐磨性、蠕变性、粘结强度、弹性模量等。使用性能包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化、抗热震性、抗渣性、抗酸性、抗碱性、抗水化性、抗CO侵蚀性、导电性、抗氧化性等。作业性包括稠度、塌落度、流动度、可塑性、粘结性、回弹性、凝结性、硬化性等。其中耐火度是耐火材料的最主要的性能技术指标，耐火度越高，其质量也好[2]。 耐火材料的重要性体现在：影响炉子生产率，影响产品质量，影响炉子寿命，以及影响产品成本。 2传统耐火材料的生产工艺 2.1原料的加工

镁铝尖晶石质耐火材料

镁铝尖晶石质耐火材料 （西安建筑科技大学华清学院） 摘要:阐述了镁铝尖晶石质耐火材料的性能及合成，论述了镁铝尖晶石质耐火材料的应用及发展趋势。关键词:镁铝尖晶石质耐火材料；结构特点；应用；发展趋势 The Development and Application of Magnesia-alumina Spinel Refractories Abstract: The properties and synthesis ofmagnesia-alumina spinel refractories was expounded together with discussion on the application and developing trend of them. Key words: magnesia-alumina spinel refractories; structure characteristic; application; developing trend 1 前言 耐火材料是用作高温窑炉等热工设备的结构材料，以及工业用高温容器和部件的材料，并能承受相应的物理化学变化及机械作用。随着高温工业的发展，对炉衬耐火材料的生产和使用也提出了更高的要求。炉衬耐火材料不仅要求长期处在高温的工作环境，能经受高尘，强腐蚀性炉气及炉渣的冲刷和侵蚀，还要经受温度骤变、机械和物料的撞击、磨损以及各种应力的综合影响。为满足高温工业的需要，炉衬耐火材料产品的使用性能还需进一步提高。而镁铝尖晶石质耐火材料的研究与开发正适应了这一发展趋势。 2 镁铝尖晶石质耐火材料的结构特点 镁铝尖晶石优良的高温性能，使其成为耐火材料中重要的组成部分。从MgO-Al2O3二元系相图（图1）可以看出，Mg-Al2O3是此二元系统的一个中间化合物，熔点为2 135 ℃。方镁石从1 500 ℃开始固溶于尖晶石中，且随着温度的升高固溶量增加。当温度达到1 995 ℃时，溶解度达到最大值10 %。刚玉在高温下也可以固溶在镁铝尖晶石中，且固溶量随着温度的升高而增加，在1 900 ℃以上时，固溶量可以达到20 %以上。 图1 MgO-Al2O3二元系相平衡图【1.2】 在镁铝尖晶石构造中，Al O、Mg O之间都是较强的离子键，且静电键强度相等，结构牢固【3】。因此，镁铝尖晶石晶体的饱和结构【4,5】使其具有良好的热震稳定性能、耐化学侵蚀性能和耐磨性能，能够在氧化或还原气氛中保持较好的稳定性。但是在合成镁铝尖晶石时，会伴有5％～8%的体积膨胀，而且其再结晶能力差，很难合成致密的镁铝尖晶石

耐火材料简介-中钢集团-洛耐

中国耐火材料行业协会的会长单位--中钢集团耐火材料有限公司，是国内规模最大、品种最全的国有耐火材料生产厂家；是入选中国520 家重点企业的唯一耐火材料企业；是国家统计局最新排定的中国大型企业之一；河南省高新技术企业。 中钢集团耐火材料有限公司现占地面积111.49 万平方米，拥有总资产10 多亿元。设有11个机关部室、3个专业部门、7个生产分厂、6个辅助单位；拥有正式职工4300 人，其中各类专业技术人员和技术工人2000多人。 中钢集团耐火材料有限公司主要生产各种定型和不定型耐火材料，产品有10 大系列、126 个标准、350 个牌号、 4 万多个型号。现主导产品有氧化物及非氧化物复合陶瓷耐火材料，优质高铝质、硅质制品，高档碱性制品，铝碳、铝镁碳连铸制品，轻质隔热制品，不烧制品，陶瓷窑具制品，不定型耐火材料制品等，许多产品填补了国内空白，达到并超过了国外同类产品质量。公司硅砖获国家耐材质量最高奖--银质奖，处

于国际领先水平。公司产品广泛用于冶金、建材、有色、电力、机械、轻工、石油、化工等行业的高温窑炉设施，已基本形成了从原料—制品—工程承包的完整产业链，产品畅销全国各省、自治区、直辖市。 中钢集团耐火材料有限公司拥有自营出口权，产品远销美国、加拿大、英国、法国、德国、意大利、奥地利、俄罗斯、南非、巴西、日本、印度、澳大利亚等世界五大洲40 多个国家和地区，是中国耐材产品最先打入国际市场的企业，也是中国出口耐火材料品种最多、最大的企业，在国际市场上享有良好的品牌信誉。 中钢集团耐火材料有限公司在国内耐火材料行业中占有明显的技术优势，公司设有新产品研发技术中心（省级），拥有各类专业技术人员近500人。公司走产学研相结合的新产品开发捷径，和北京科技大学、中南大学、东北大学、武汉科技大学、西安建筑科技大学、鞍山科技大学等院校建立了密切的科技合作关系，形成雄厚的新产品、新技术研发能力，每年开发的新产品、新技术达

氧化铝 刚玉蓝宝石的区别

氧化铝、刚玉、红宝石和蓝宝石虽然名称各异，其形态、硬度、性质、用途也不相同，贵贱更是相距甚远，但是它们的化学成份却完全相同，皆是氧化铝． 一．氧化铝 纯净的氧化铝是白色无定形粉末，俗称矾土，密度3.9-4.0g/cm3，熔点2050℃、沸点2980℃，不溶于水，氧化铝主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取．铝土矿（Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O）是铝在自然界存在的主要矿物，将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍，获得铝酸钠溶液；过滤去掉残渣，将滤液降温并加入氢氧化铝晶体，经长时间搅拌，铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀；将沉淀分离出来洗净，再在950-1200℃的温度下煅烧，就得到α型氧化铝粉末，母液可循环利用．此法由奥地利科学家拜耳（K．J．Bayer）在1888年发明，时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法，人称“拜耳法”．在α型氧化铝的晶格中，氧离子为六方紧密堆积，Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心，晶格能很大，故熔点、沸点很高．α型氧化铝不溶于水和酸，工业上也称铝氧，是制金属铝的基本原料；也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器；还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等；高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料；还用于生产现代大规模集成电路的板基． γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化铝、铝胶．其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积，Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中．γ型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝．γ型氧化铝是一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，活性高吸附能力强．工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒，耐压性好．在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体；在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂，还用于色层分析；在实验室是中性强干燥剂，其干燥能力不亚于五氧化二磷，使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用． 目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90％以上，氧化铝大部分用于制金属铝，用作其它用途的不到10％． 二．刚玉 自然界天然存在的α型氧化铝晶体叫做刚玉，常因含有不同的杂质而呈现不同的颜色．刚玉一般呈带蓝或带黄的灰色，有玻璃或金刚光泽，密度在3.9-4.1g/cm3，硬度8.8，仅次于金刚石和碳化硅，能耐高温．含有铁的氧化物的刚玉砂叫金刚砂，呈暗灰色、暗黑色，常作研磨材料，用于制各种研磨纸、砂轮、研磨石，也用于加工光学仪器和某些金属制品． 因天然刚玉产量供不应求，工业上常将纯α型氧化铝粉末在高温电炉中烧结制成人造刚玉，也称电熔刚玉．它能耐1800℃以上的高温，是制造高级特殊耐火材料的原料，有高温下机械强度大，抗热震性好，抗侵蚀性强，热膨胀系数小等特点，用于制火箭发动机燃烧室内衬、喷咀，雷达天线保护罩，原子能反应堆材料，高级高频绝缘陶瓷，冶炼纯金属和合金的坩埚，高温发热原件，热电偶保护管，各种高温炉的炉衬等．人造刚玉还用于制精密仪表轴承和金属丝的拉丝模具．我国自1958年起就能产生人造刚玉了． 三．红宝石和蓝宝石 混有少量不同氧化物杂质的优质刚玉就是大名鼎鼎的红宝石和蓝宝石，是制作名贵首饰的材料，其微粒可制精密仪表和手表的轴承． 红宝石是天然产的透明红色刚玉，颜色从淡玫瑰红至深胭脂红，有的还略带紫色色调，有的有星光，以呈鸽子血红色最具有商业价值．红色是晶体中含少量氧化铬之故．红宝石是宝石中的珍品，七月生辰石．红宝石英语为Ruby，源出拉丁语ruber意为红色，硬度为9，密度常为4g/cm3，有金刚光泽．天然红宝石重量达1克拉的不多，超过5克拉已属罕见，世界上每年开采的红宝石其中品质最优者仅占千分之一．世界天然红宝石迄今发现最大的重

耐火材料的六大使用性能图文稿

耐火材料的六大使用性 能 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

耐火材料的六大使用性能 耐火材料的使用性能是指耐火材料在高温下使用时所具有的性能。包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化、抗热震性、抗酸性、抗碱性、抗氧化性、抗水化性和抗CO侵蚀性等。 （一般）耐火度 耐火度是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性质，用于表征耐火材料抵抗高温作用的性能。 耐火度与熔点不同，熔点是结晶体的液相与固相处于平衡时的温度。绝大多数耐火材料都是多相非均质材料，无一定熔点，其开始出现液相到完全熔化是一个渐变过程。在相当宽的高温范围内，固液相并存，固如欲表征某种材料在高温下的软化和熔融的特征，只能以耐火度来度量。因此，耐火度是多相体达到某一特定软化程度的温度。 耐火度是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性质，用于表征耐火材料抵抗高温作用的性能。耐火度是判定材料能否作为耐火材料使用的依据。 国际标准化组织规定耐火度达到1500℃以上的无机非金属材料即为耐火材料。 耐火度的意义与熔点不同，不能把耐火度作为耐火材料的使用温度。 （二）荷重软化温度

荷重软化温度是耐火材料在一定的重负荷和热负荷共同作用下达到某一特定压缩变形时的温度，是耐火材料的高温力学性质的一项重要指标，它表征耐火材料抵抗重负荷和高温热负荷共同作用下保持稳定的能力。 荷重软化温度是耐火材料在一定的重负荷和热负荷共同作用下达到某一特定压缩变形时的温度，是耐火材料的高温力学性质的一项重要指标，它表征耐火材料抵抗重负荷和高温热负荷共同作用下保持稳定的能力。耐火材料高温荷重变形温度是其重要的质量指标，因为它在一定程度上表明制品在与其使用情况相仿条件下的结构强度。决定荷重软化温度的主要因素是制品的化学矿物组成，同时也与制品的生产工艺直接相关 （三）重烧线变化（高温体积稳定性） 首先应当了解耐火材料的高温体积稳定性是指其在高温下长期使用时，制品外形体积或线度保持稳定而不发生永久变形的性能。对烧结制品，一般以制品在无重负荷作用下的重烧体积变化率或重烧线变化率来衡量。重烧体积变化也称残余体积变形，重烧线变化也称残余线变形。 耐火制品的重烧变形量对判别制品的高温体积稳定性，保证砌体的稳定性，减少砌体的缝隙，提高其密封性和耐侵蚀性，避免砌体整体结构的破坏，都具有重要意义。