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1、第三章筑爐材料砌筑熱處理爐時，需使用耐火材料、保溫材料、爐用金屬材料以及一般建筑材料。在建造和設計熱處理爐時，合理選用筑爐材料，對滿足熱處理工藝要求，提高爐子使用壽命，節(jié)約能源，降低成本都有重要意義。本章重點介紹耐火材料、保溫材料以及爐內(nèi)構件用材料的種類及性能。1§3-l耐火材料耐火材料：凡是能夠抵抗爐內(nèi)高溫并承受在高溫下所產(chǎn)生的物理、化學作用的非金屬筑爐材料。耐火材料的選擇要考慮爐內(nèi)溫度、氣氛、熔融材料的成分等。熱處理爐用材料的發(fā)展方向是在努力提高其高溫性能，尤其是高溫強度和高溫下抵抗爐膛內(nèi)氣氛與介質(zhì)侵蝕和沖刷能力的情況下，
2、盡量減小體積密度，延長使用壽命。2分類：◆按耐火度分類：普通耐火材料、高級耐火材料、特級耐火材料?！舭椿瘜W礦物組成分類：氧化硅質(zhì)耐火材料、硅酸鋁質(zhì)耐火材料、鉻鐵質(zhì)耐火材料、碳質(zhì)耐火材料、其它高耐火度制品?！舭茨突鸩牧系幕瘜W性質(zhì)分類：酸性耐火材料、堿性耐火材料、中性耐火材料。3一、耐火材料的性能可分為物理性能和工作性能。物理性能：體積密度、真比重、氣孔率、吸水率、透氣性、耐壓強度、熱膨脹性、導電性、熱容量等。工作性能：耐火度、高溫結構強度、化學穩(wěn)定性、體積穩(wěn)定性，耐急冷急熱性等。41、耐火度◆耐火度是耐火材料抵抗高溫作用（抵抗熔
3、化）的性能，表示材料受熱后軟化到一定程度時的溫度。耐火度大于1580℃的材料才稱為耐火材料。耐火度主要取決于耐火材料的化學成分和材料中的易熔雜質(zhì)(如FeO、Na2O等)的含量。耐火材料并非純物質(zhì)，是由多種礦物組成，其中還含有雜質(zhì)，沒有一個固定熔點，只有一定的熔融范圍。知識拓展5按耐火度的不同，可將耐火材料分為：(1)普通耐火材料：耐火度為1580℃～1770℃；(2)高級耐火材料：耐火度為1770℃～2000℃；(3)特級耐火材料：耐火度為2000℃以上。耐火度不是熔點，也不是實際使用溫度。耐火度并不是其實際使用溫度，因為在高
4、溫載荷作用下耐火材料的軟化變形溫度會降低。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，即在高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如表所示。62、高溫結構強度－荷重軟化點◆荷重軟化開始點是指在一定壓力(196kPa，輕質(zhì)材料為98kPa)條件下，以一定速度加熱，測出試樣開始變形(0.6％)時的溫度；當試樣變形達4％或40％的溫度，稱為荷重軟化4％或40％軟化點?！裟突鸩牧系母邷亟Y構強度主要決定于化學成分和體積密度。耐火材料的使用溫度必須低于其荷重軟化點。73、高溫化學穩(wěn)定性◆耐火材料在高溫
5、下抵抗熔渣、熔鹽、金屬氧化物及爐內(nèi)氣氛等的化學作用和物理作用的性能。常用抗渣性來評定。荷重軟化溫度是耐火材料工作性能中一項重要的指標，有些材料盡管耐火度較高，但荷重軟化點低，使用中應注意。例如鎂磚的耐火度超過2000℃，但它的荷重軟化開始溫度只有1500℃，遠遠低于它的耐火度。常壓耐火材料的荷重軟化點如表所示8例如:◆制造無罐氣體滲碳爐時，高碳氣氛對普通粘土磚有破壞作用，爐墻內(nèi)襯的耐火材料需用含F(xiàn)e2O3小于1％的耐火磚，即抗?jié)B磚；◆制造電極鹽溶爐時，由于熔鹽對耐火材料的沖刷作用，坩堝材料必須采用重質(zhì)耐火磚或耐火混凝土；◆電熱
6、元件擱磚不得與電熱元件材料發(fā)生化學作用，鐵鉻鋁電熱元件要用高鋁磚作擱磚。9104、耐急冷急熱性(熱震穩(wěn)定性)◆表示材料抵抗溫度急劇變化而不破壞的性能。◆測定方法：將耐火制品加熱到850℃，然后放入流動的冷水中冷卻，反復進行破碎至其重量損失20％時的次數(shù)?！裟图崩浼睙嵝耘c制品的物理性能、形狀和大小等因素有關。常用耐火制品的耐急冷急熱性指標如表所示。115、高溫體積穩(wěn)定性◆指耐火材料在高溫下長期使用時，化學成分發(fā)生變化，產(chǎn)生再結晶和進一步燒結現(xiàn)象，從而使耐火材料的體積發(fā)生收縮或膨脹。通常用膨脹系數(shù)或重燒線收縮來表示。◆一般要求耐火
7、制品的體積變化，不得超過0.5％～1%?！羝鲶w有膨脹縫。126、耐火制品的級別和幾何形狀尺寸耐火制品的級別按制品尺寸公差分成兩個級別。耐火粘土磚和高鋁磚一級品尺寸公差為±1.5～±2m；二級品尺寸公差為±2.5mm；輕質(zhì)耐火磚不分級別。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)、表面破損嚴重(裂紋、渣蝕等)，就不能用于砌爐。表面扭曲會使砌縫過大，超過規(guī)定標準，降低砌體的強度。13二、常用耐火材料常用耐火材料有粘土磚、高鋁磚、碳化硅耐火制品、耐火纖維、耐火混凝土、耐火涂料等。1、耐火粘土磚◆粘土磚的主要成分是：
8、30%～48％Al2O3，50％～60％SiO2，其余為各種金屬氧化物等。屬弱酸性，荷重軟化點為1350℃，耐急冷急熱性好，原料來源廣泛，是最常用的耐火材料。◆可用于砌筑爐頂、爐底、爐墻及燃燒室等。◆鋁電熱體合金與粘土磚有化學反應，使用粘土磚會使鐵鉻鋁合金受腐蝕。粘土磚在控制
