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耐火材料的工作性能有哪些指标?

文章出处:未知 人气: 发表时间:2019-05-28 17:38
耐火材料的工作性能指标,主要有耐火度、荷重软化温度、抗渣性、热震稳定性和高温体积稳定性。
 
耐火度
指耐火材料在无荷重时抵抗高温而不熔化的能力,用温度表示。由于耐火材料是由多种化学矿物组成的混合物,故没有一定的熔点,而是有一定的熔化温度范围。当耐火材料的使用温度达到耐火度时,已经产生了大量的液相(70%-80%),而且还有荷重和炉渣的作用,所以耐火度不能作为材料使用温度来考虑,实际上它仅作为耐火材料纯度的鉴定指标。
 
荷重软化温度
指耐火材料在高温下抵抗荷重的能力。由于耐火材料在高温下产生液相,在负荷的作用下发生变形,故其高温抗压强度比常温下的低很多。应该注意,耐火度是在不承受荷重情况下的软化变形温度,荷重软化温度必须低于耐火度。荷重软化温度受多种因素影响,提高耐火材料的致密度,烧成温度和原料纯度,可以提高荷重软化温度。
 
抗渣性
耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀的能力称为抗渣性。熔渣侵蚀是各种冶金炉(特别是熔炼炉)中耐火材料损坏的主要原因。在高温下熔渣与耐火材料的化学反应,产生易熔化合物而使耐火材料由表及里一层层的侵蚀,其次是熔渣的物理溶解和冲刷作用。
 
主要影响因素有:
A、耐火材料和熔渣的化学成分
以SiO2为主要成分的氧化硅等酸性耐火材料,能抵抗SiO2、P2O5等较多的酸性熔渣,但酸性耐火材料易被CaO、MgO较多的碱性炉渣所侵蚀,因高温下两者间产生化学反应,生产易熔硅酸盐化合物。以MgO、CaO为主成分的氧化镁质,白云石质等碱性耐火材料则相反,对碱性炉渣的抵抗能力强,但对酸性炉渣抵抗能力差。而中性耐火材料,无论对酸性或碱性炉渣都有较强的抵抗能力。
 
B、炉内温度
化学反应的速度随着温度的升高而迅速增大,熔渣对耐火材料的化学腐蚀也是如此。温度在800-900℃之间,熔渣侵蚀不明显,到1200-1400℃以上,化学侵蚀反应速度急剧增加。同时,熔渣温度越高,黏度越小,流动性增加,更容易渗入耐火材料的气孔及砖缝,反应接触面增加,侵蚀加剧。此外,物理溶解和机械冲刷作用也随炉温的升高越强烈。
 
C、耐火材料的气孔率
气孔率越低,则熔渣越不容易渗入,反应接触面越小,抗渣性越好。生产气孔率低的致密耐火砖是提高抗渣能力和延长其使用寿命的有效措施。
 
热震稳定性
耐火材料抵抗温度急变而不被破坏的能力称为耐急冷急热性或热震稳定性。耐火材料在使用过程中应避免温度的激烈波动。一般耐火材料的热胀率越大,抗热震性越差;热导率越高,抗热震性越好。此外,制品组织结构、颗粒组成、制品形状等均对抗热震性有影响。
 
高温体积稳定性
耐火砖在烧成过程中,其物理化学变化往往没有完结。因而在高温下使用时,某些物理化学反应仍然继续进行,其结果使耐火砖的体积发生收缩或膨胀。
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