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                耐火材料性能

                發布時間:2021/02/26 行業新聞 標簽:耐火磚瀏覽次數:213

                凡是能抵抗髙溫和在高溫下所產生的物理、化學作用的材料統稱為耐火材料。
                耐火材料的性能可以它的物理性能和工作性能來表示。耐火材料的物理性能包括體積密度、真比重、氣孔率、吸水率、透氣性、耐壓強度、熱膨脹性、導熱性、導電性及熱容 量等。這些物理性能影響著耐火材料的工作性能。耐火材料的工作性能包括耐火度、荷重軟化點、在高溫下的化學穩定性與體積穩定性、耐急冷急熱性等。工作性能的指標都是在 特定的實驗條件下測定出來的,因此,它們和實際使用情況有著一定差別,但它們仍可做為判斷耐火材料工作性能的重要依據。
                1.耐火度是耐火材料在高溫下抵抗熔化的性能指標。它不是熔點,而是指耐火材料受熱后軟化到一定程度的溫度。根據耐火度的高低,可將耐火材料分為:普通耐火材料(耐火度為1580?1770°C)、高級耐火材料(耐火度為1770?2000°C)和特級耐火材料(耐 火度 >2000°C)。
                耐火度是耐火材料工作性能的重要指標之一,但它不代表耐火材料的實際使用的最高溫度。實際使用的最高溫度比耐火度要低,這是由于還要考慮其高溫結構強度,即在髙溫 下要承受一定的壓力而不變形。耐火材料的耐火度和使用溫度列于表3-1。
                2.髙溫結構強度-荷重軟化點荷重軟化點是作為評定耐火材料高溫結構強度的 指標。荷重軟化點是指在固定的壓力下,耐火材料開始變形及變形到一定程度時的溫度。根據實踐統計,耐火材料在使用時承受的壓力一般不超過2公斤/厘米2,因此在測定荷重 軟化點時加給試樣上的壓力為2公斤/厘米2。在這個壓力下按一定的加熱速度升溫,測出 試樣開始變形的溫度稱為荷重軟化開始點;試樣壓縮變形達4%、40%的溫度,稱為荷重軟化 4%或40%的軟化點。大部分耐火材料的使用溫度接近其荷重軟化開始點或比它稍高。因為實際耐火磚在使用時都是一面朝向爐膛,另一面靠外端(溫度較低),而且實際承受的壓力 均小于2公斤/厘米2。常用耐火材料的荷重軟化開始點列于表3-2中。
                3.髙溫下的化學穩定性是指耐火材料在髙溫下抵抗熔渣、熔鹽、電熱體、爐內氣氛等的化學作用和物理作用的性能。表3-3列舉出熔劑和氣氛對一些耐火材料的影響。
                4.在髙溫下體積穩定性耐火材料(磚)在髙溫下長期使用時,其相成分會繼續變 化,產生再結晶和進一步燒結現象,因此耐火磚體積會發生收縮或膨脹。這種收縮(或 膨脹)是不可逆的,稱做殘余收縮(或膨脹),又稱重燒收縮(或膨脹)。若體積變化過大,會使爐體變形,砌體強度和壽命受到影響,嚴重時會造成砌體損壞。特別在砌筑拱頂 

                磚的名稱 粘土磚 輕質粘土磚 高鋁 硅 磚 鎂 磚
                耐火度(℃) 1610?1730 1670?1710 1750?1790 1690?1710 2000
                使用溫度(℃) 1300?1400 1150?1400 1650?1670 1600?1650 1650?1670

                     表3-2耐火材料的荷重軟化點 

                耐火材料名稱 粘土磚 高鋁 硅 磚 鎂 磚
                荷重軟化開始點(℃) 1250?1400 1400?1530 1620?1650 1470?1520

                     表3-3 熔劑和氣氛對耐火磚的影響 

                磚的名稱 堿性熔劑 酸性熔劑 氧化氣氛 還原氣氛
                粘土磚 有作用。其損壞速度根據化學 成分、顆粒度、氣孔率而定 作用微弱 不損壞 1400℃以下抵抗較好,因磚 中Fe2O3的影響,CO在400? 500℃時損壞耐火磚
                高鋁磚 抵抗較好 抵抗尚好 不損壞 1400℃以下較好
                硅磚 作用激烈 抵抗較好,與氟化物作 用激烈 不損壞 1050℃以下良好,溫度到 900℃時,H2與Si02作用
                碳化硅磚 與FeO作用廒烈,于1300℃開 始反應。與MgO于1360℃開始反 應,與CaO于1000℃開始反應 于1200℃開始反應,抵 抗液態和氣態酸類效果良 好 損壞 抵抗較好

                5.耐急冷急熱性是耐火磚熱穩定性的指標,它表示制品抵抗溫度急劇變化而不損壞的性質。
                耐急冷急熱性和耐火制品的物理性能、形狀大小等因素有關。測定時將耐火制品加熱 到850℃,然后在放入流動的冷水中冷卻,反復進行直至破碎至其重量損失20%時的次數。該次數做為耐火制品的耐急冷急熱性的指標。常用耐火制品的耐急冷急熱性指標如表 3~4。
                 表3-4耐火制品的耐急冷急熱性次數 

                磚的種類 粘土磚 硅 磚 鎂 磚 高鋁磚
                次 數 5?25 1?4 2?3 5?6

                6.耐火制品的兒何形狀尺寸耐火制品的外形尺寸是很重要的,如果耐火制品尺寸 公差過大、外形損壞嚴重(缺角、缺棱、扭曲等)、表面缺陷嚴重(裂紋、熔洞、渣蝕等),就 不能用于砌爐。耐火制品的尺寸公差不合格,在砌筑時會使砌體整體尺寸不合袼。表面扭 曲會使砌縫過大,超過規定標準,降低砌體的強度。
                為了生產和使用方便起見,可按耐火制品的形狀將其分為標準型、普通型、異型和特異型。最常見的標準型耐火磚的尺寸為:直角磚230x113x65毫米;縱楔形磚或橫楔形 磚-230x113x65x55毫米。各種耐火制品的規格可查閱工業爐設計參考資料或耐火材 料制品廠的產品說明書。
                耐火磚 www.klubgrawitacja.com

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