耐火材料基础知识.ppt

*2、高铝砖的用途常用它来代替高质量的粘土砖和硅砖，以提高炉子的寿命。目前主要用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反射炉、回转窑内衬。此外，高铝砖还广泛地用做平炉蓄热式格子砖、浇注系统用的塞头、水口砖等。但高铝砖价格要比粘土砖高，故用粘土砖能够满足要求的地方就不必使用高铝砖。第28页，共76页，星期日，2025年，2月5日*4.2.3半硅质耐火材料SiO2含量大于65%，Al2O3含量为15~30%的耐火材料属于半酸性耐火材料或叫半硅砖，其耐火度不应低于1610℃。半硅砖的各种性能介于粘土砖和硅砖之间，其特点是：(1)耐火度为1650～1710℃。(2)热稳定性比粘土砖差，因石英膨胀系数大。(3)荷重软化开始温度为1350～1450℃，因含有较多的石英，故比一般的粘土砖稍高。第29页，共76页，星期日，2025年，2月5日*(4)体积稳定性好，因为原料中粘土的收缩被SiO2的膨胀所抵消，若含SiO2多则会有残余膨胀产生。(5)抗酸性渣的侵蚀性好。半硅砖所用原料广泛，价格低，加上具有上述特性，所以使用范围较广，可以代替二、三等粘土砖。常用以砌筑化铁炉内衬，加热炉炉顶和烟囱等。第30页，共76页，星期日，2025年，2月5日*3氧化硅质耐火材料硅砖就是一种含SiO2在93%以上的氧化硅质耐火材料。3.1二氧化硅的结晶转变二氧化硅在不同温度下的结晶状态（同素异晶体）有下列几种：（1）α一石英，β一石英；（2）α－鳞石英，β－鳞石英，γ－鳞石英；（3）α－白硅石，β－白硅石。以上α是指较高温度下的结晶形态，β和γ是指较低温度下的结晶形态。第31页，共76页，星期日，2025年，2月5日*SiO2的各种同素异晶体在不同温度下会发生转变，这种转变按其本质的不同可分为下列两类：1、迟钝型转变这是由一种结晶构造过渡到另一种新的结晶构造。这种转变是从结晶的边缘开始的，极其缓慢地发展到结晶中心，所以需要很长的时间且在一定温度范围下才能完成。迟钝型转变一般只向着一个方向进行。第32页，共76页，星期日，2025年，2月5日*SiO2结晶的迟钝型转变有：(1)(2)(3)(4)第33页，共76页，星期日，2025年，2月5日*2、高低型转变这种转变不是由结晶表面逐渐向中心发展，而是整个结晶同时转变。在转变时结晶内部结构变化较小，所以转变是可逆的。属于这类转变的有：（1）（2）（3）（4）第34页，共76页，星期日，2025年，2月5日*硅砖在烧成过程中所进行的各种结晶转变可用图4－4表示。第35页，共76页，星期日，2025年，2月5日*氧化硅质耐火材料最大的特点是在晶型变化的同时还伴随有体积的变化。现以烧成后的硅砖在使用时的情况来看，β—白硅石转变为α一白硅石时体积膨胀2.8%，较之β－鳞石英时大得多，故产生较大的应力，有时会发生破裂。若硅砖内还含有没有来得及转变的β一石英，则在高温下会继续进行迟钝型的转变，这时体积膨胀会更大。第36页，共76页，星期日，2025年，2月5日*由于上述原因，故一般希望烧成后硅砖中的鳞石英愈多愈好，白硅石次之，残存石英愈少愈好。第37页，共76页，星期日，2025年，2月5日*3.2硅砖的性质及用途1、硅砖的性能（1）属酸性耐火材料，对酸性渣侵蚀的抵抗能力强，对碱性渣侵蚀的抵抗能力弱。（2）耐火度较一般粘土砖高，达1710～1730℃。（3）荷重软化温度高，几乎接近其耐火度，一般都在1620℃以上，这是硅砖的最大优点。（4）热稳定性差，水冷次数只有1～2次，这主要是因为有高低型晶体转变的缘故，所以硅砖不宜用于温度有急变之处。第38页，共76页，星期日，2025年，2月5日*（5）体积稳定性差，加热时产生体积膨胀，故砌砖时必须注意留出适当的膨胀缝。此外，硅砖在低温下体积变化更大，所以烘烤炉子时，低温下（600℃以下）升温应缓慢。（6）硅砖的真比重一般情况下其变化范围为2.33～2.42，以小为好，真比重小，说明石英晶型转变完全，使用过程的残余膨胀就小。第39页，共76页，星期日，2025年，2月5日*2、硅砖的用途硅砖是酸性冶炼设备的主要砌筑材料，也是炼焦炉、铜熔炼炉等不可缺少的筑炉材料。由于硅砖的