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窯爐用耐火材料的選擇必須依據(jù)的5項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)

     耐火材料的性能可分為物理性能和技術(shù)性能。耐火材料的物理性能主要包括體積、密度、吸水率、氣孔率、比  重、透氣性、耐壓強(qiáng)度、熱膨脹性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性及熱容量等。這些物理性能又將會(huì)影響著耐火材料的技術(shù)性能。 耐火材料的技術(shù)性能指標(biāo)包括耐火度、高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、高溫化學(xué)穩(wěn)定性、熱震穩(wěn)定性、高溫體積穩(wěn)定性等。這些性能指標(biāo)可為熱處理爐的設(shè)計(jì)者提供一定的選擇依據(jù)。

(1)耐火度。

     耐火度是耐火材料抵抗高溫作用而不熔化的性能，指的是耐火材料受熱后軟化到一定程度時(shí)的溫度。耐火度的測(cè)定方法為：將耐火材料磨碎到粒度小于0.2mm,  用糊精調(diào)配并制成等邊三角錐形體，在規(guī)定的加熱條件下加熱，直到

試錐頂部將因?yàn)槭軠囟群妥陨碣|(zhì)量的影響而彎倒，當(dāng)其彎到剛接觸底平面時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度作為耐火度。耐火度高于1580℃的材料才稱為耐火材料。

     根據(jù)耐火度的高低，耐火材料可分為：普通耐火材料，耐火度為1580~1770℃;高級(jí)耐火材料，耐火度為1770~2000℃;特級(jí)耐火材料，耐火度大于2000℃。

     耐火材料的耐火度，主要取決于它的化學(xué)成分和材料中易熔雜質(zhì)如FeO 和Na2O 等的含量。耐火材料的耐火度既不是材料的熔點(diǎn)，也不是材料的實(shí)際使用溫度。由于在高溫條件下耐火材料承受載荷作用時(shí)會(huì)使其軟化承載能力下降，所以實(shí)際使用溫度要低于材料的耐火度。

(2)高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(荷重軟化點(diǎn))。

     耐火材料在實(shí)際使用中要承受一定的載荷，因此，高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(又稱為荷重軟化點(diǎn))是耐火材料的一個(gè)重要的技 術(shù)性能指標(biāo)，常用荷重軟化點(diǎn)來(lái)評(píng)定。荷重軟化開始點(diǎn)是指在一定壓力(重質(zhì)材料196kPa, 輕質(zhì)材料為98kPa)下，以一定的升溫速度加熱，測(cè)出耐火制品開始變形(0.6%)時(shí)的溫度，即為荷重軟化開始點(diǎn)。

(3)高溫化學(xué)穩(wěn)定性。

      高溫化學(xué)穩(wěn)定性是指耐火材料在高溫下抵抗熔渣、熔鹽、金屬氧化物和爐內(nèi)氣氛等的侵蝕作用的能力。它包括化 學(xué)侵蝕和物理溶解，常用抗渣性來(lái)評(píng)定，目前多數(shù)僅以定性指標(biāo)來(lái)表示。根據(jù)耐火材料與熔渣、熔鹽等所發(fā)生的化學(xué)

反應(yīng)不同，可把耐火材料分成酸性、中性和堿性三類。

     高溫化學(xué)穩(wěn)定性與組成物的化學(xué)性質(zhì)及其物理結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。例如，黏土磚和高鋁磚對(duì)酸性和堿性熔渣都具有一定的抗蝕作用；而硅磚只能具有抗酸性熔渣作用，不能具有抗堿性熔渣作用；鎂磚只能具有抗堿性熔渣作用。

     制造無(wú)罐滲碳?xì)夥諢崽幚頎t時(shí)，爐墻內(nèi)襯的耐火材料要選用抗?jié)B碳磚，即含氧化鐵小于1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的耐火磚這是由于滲碳?xì)夥諏?duì)普通耐火磚具有很強(qiáng)的破壞作用。

(4)熱震穩(wěn)定性。

      熱震穩(wěn)定性又稱為耐急冷急熱性，是指耐火制品對(duì)急冷急熱的溫度反復(fù)變化時(shí)抵抗破壞和剝落的能力，熱震穩(wěn)定 性取決于耐火制品的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)等因素。其測(cè)定方法是將重質(zhì)耐火材料加熱至850℃,然后在流動(dòng)的冷水中  冷卻，反復(fù)進(jìn)行直至耐火制品破碎或剝落至質(zhì)量損失達(dá)到20%時(shí)所經(jīng)歷的加熱冷卻循環(huán)次數(shù)作為重質(zhì)耐火制品的熱震穩(wěn)定性指標(biāo)。對(duì)于周期作業(yè)爐經(jīng)常承受這種溫度的急變，如果耐火材料沒有足夠的熱震穩(wěn)定性，就會(huì)過早地?fù)p壞。

     輕質(zhì)耐火制品熱震穩(wěn)定性的測(cè)定，是將標(biāo)準(zhǔn)磚加熱至1000℃,在靜止空氣中冷卻，反復(fù)進(jìn)行，直至磚體的質(zhì)量損失為20%時(shí)的加熱冷卻循環(huán)次數(shù)作為熱震穩(wěn)定性指標(biāo)。

(5)高溫體積穩(wěn)定性。

     高溫體積穩(wěn)定性指耐火制品在高溫下長(zhǎng)期使用而保穩(wěn)定不變的性能。耐火材料在高溫下使用時(shí)，其化學(xué)成分不斷 發(fā)生變化，產(chǎn)生再結(jié)晶或進(jìn)一步燒結(jié)的現(xiàn)象，使耐火制品產(chǎn)生了不可逆膨脹或收縮。這種變化通常以熱膨脹系數(shù)和重 燒線收縮率來(lái)表示。如果這種體積變化過大，會(huì)影響砌體的強(qiáng)度，嚴(yán)重時(shí)可以造成砌體的倒塌，為防止這種現(xiàn)象的產(chǎn)生， 一般情況下要求各種耐火制品的體積變化不超過0.5%~1.0%。