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耐火材料

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耐火材料

耐火材料属无机非金属材料学科,其产品主要应用于冶金、建材、有色、化工、机械、电力等高温工业生产过程中,是高温工业不可缺少的重要基础材料。据《中国耐火材料行业市场需求与投资预测分析报告前瞻》统计,2001-2010年耐火原料及制品产量稳步增长,其中“十五”末约为2001年的2倍;2010年全国耐火制品产量达2808.06万吨,约为“十五”末的3倍。截止2011年,我国耐火材料行业共有规模以上企业1917家,从业人员超过30多万人,实现销售收入3376.79亿元,实现产品销售利润477.37亿元。

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耐火材料发展历史编辑本段回目录

中国在4000多年前就使用杂质少的粘土,烧成陶器,并已能铸造青铜器。东汉时期(公元25~220)已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初,耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展,同时发展了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纤维(用于1600℃以上的工业窑炉)。前者如氧化铝质耐火混凝土,常用于大型化工厂合成氨生产装置的二段转化炉内壁,效果良好。50年代以来,原子能技术、空间技术、新能源开发技术等的迅速发展,要求使用耐高温、抗腐蚀、耐热震、耐冲刷等具有综合优良性能的特种耐火材料,例如熔点高于2000℃的氧化物、难熔化合物和高温复合耐火材料等。

古代、中世纪、文艺复兴时代的耐火材料,工业革命前后高炉、焦炉、热风炉用耐火材料,近代后期新型耐火材料及其制造工艺,现代耐火材料制造技术及主要技术进步,以及对未来耐火材料发展的展望,耐火材料与高温技术相伴出现,大致起源于青铜器时代中期。中国东汉时期已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初,耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展,同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。现代,随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展,具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了应用。在中国有许多工厂生产耐火材料产品。中国有丰富的资源,也正因为这方面的原因,各大外国投资商也来到国内一展身手,展露头角。在中国的东北部,是耐火材料供应商极其丰茂的地区,导致其他国外投资商对其的出口低价格产生了质疑,从而在2003年由欧盟提出对中国耐火材料新产品的反倾销,限制了产品对欧盟的出口。2006年中国为保护原材料资源的大量流失,对部分行业进行了减免出品退税,以此极大地限制产品的出口。但这并不能在很大程度上限制一些国外的品牌销售,因为它们拥有几十甚至上百年的销售生产经验,并极大地占有了市场,也创立了它们在各大洲的品牌效应。

耐火材料分类编辑本段回目录

酸性耐火材料
通常指SiO2含量大于93%的耐火材料,它的主要特点是在高温下能抵抗酸性渣的侵蚀,但易于与碱性熔渣起反应。 酸性耐火材料常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅93%以上的硅质制品,使用的原料有硅石、废硅砖等,其抗酸性炉渣侵蚀能力强,荷重软化温度高,重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀;但其易受碱性渣的侵蚀,抗热振性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料,含有30%~46%的氧化铝,属弱酸性耐火材料,抗热振性好,对酸性炉渣有抗蚀性,应用广泛。
碱性耐火材料
一般是指以氧化镁或氧化镁和氧化钙为主要成分的耐火材料。这类耐火材料的耐火度都较高,抵抗碱性渣的能力强。例如镁砖、镁铬砖、铬镁砖、镁铝砖、白云石砖、镁橄榄石砖等。主要用于碱性炼钢炉、有色金属冶炼炉及水泥窑炉等。
硅酸铝质耐火材料
是指以SiO2-Al2O3为主要成分的耐火材料,按其Al2O3含量的多少可以分为半硅质(Al2O3 15~30%)、粘土质(Al2O3 30~48%)、高铝质(Al2O3大于48%)三类。
熔铸耐火材料
是指用一定方法将配合料高温熔化后,浇注成的具有一定形状的耐火制品。
中性耐火材料
是指高温下与酸性或碱性熔渣都不易起明显反应的耐火材料,如炭质耐火材料和铬质耐火材料。有的将高铝质耐火材料也归于此类。
特种耐火材料
是在传统的陶瓷和一般耐火材料的基础上发展起来的新型无机非金属材料。
不定形耐火材料
是由耐火骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂一定比例组成的混合料,能直接使用或加适当的液体调配后使用。不定型耐火材料是一种不经煅烧的新型耐火材料,其耐火度不低于1580℃。

耐火材料生产工艺编辑本段回目录

根据制品的致密程度和外形不同,有烧结法、熔铸法和熔融喷吹法等。 烧结法是将部分原料预烧成熟料,破碎和筛分,再按一定配比与生料混合,经过成型、干燥和烧成。原料预烧的目的是将其中的水分、有机杂质、硫酸盐类分解的气体烧除,以减少制品的烧成收缩,保证制品外形尺寸的准确性。原料在破碎和研磨后还需要经过筛分,因为坯料由不同粒度的粉料进行级配,可以保证最紧密堆积而获得致密的坯体。

为了使各种生料和熟料的成分和颗粒均匀化,要进行混炼,同时加入结合剂,以增强坯料结合强度。如硅酸铝质坯料加入结合粘土,镁质坯料加入亚硫酸纸浆废液,硅质坯料加入石灰乳等。根据坯料含水量的多少,可以采用半干法成型(约含5%水分),可塑法成型(约含 15%水分)和注浆法成型(约含40%水分)。然后进行干燥和烧成。熔铸法是将原料经过配料混匀和细磨等工序,在高温熔化,直接浇铸,经冷却结晶、退火成为制品。如熔铸莫来石砖、刚玉砖和镁砖等。它们的坯体致密,机械强度高、高温结构强度大,抗渣性好,使用范围不断在扩大。熔融喷吹法是将配料熔化后,以高压空气或过热蒸汽进行喷吹,使之分散成纤维或空心球的方法。制品主要用作轻质耐火、隔热材料。此外,还可制成粉状或粒状不定形耐火材料,临用时以焦油、沥青、水泥、磷酸盐、硫酸盐或氯化盐等结合剂胶结,不经成型和烧结而直接使用。

参考资料:http://www.huishangbao.com/chanpin/tongyongsuliao-8290.html

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  • 更新时间: 2013-12-20

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