耐火材料根據(jù)化學(xué)性質(zhì)、供給形態(tài)、高溫?zé)Y(jié)的分類(lèi)
耐火材料,根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),將其定義為在高溫環(huán)境下物化性質(zhì)穩(wěn)定且能使用的非金屬材料和產(chǎn)品。然而,世界各國(guó)對(duì)其定義有所區(qū)別。美國(guó)將依據(jù)其物化性質(zhì),可用來(lái)制作能用于超過(guò)1000°F(約為540°C)環(huán)境中結(jié)構(gòu)或器件的非金屬材料稱(chēng)為耐火材料。日本將能在1500°C以上環(huán)境中使用的定形耐火材料和最高使用溫度為800°C以上的不定形耐火材料、耐火泥漿與耐火隔熱磚稱(chēng)為耐火材料。我國(guó)沿用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),將其定義為物化性質(zhì)適用于高溫環(huán)境下非金屬材料,包含某些含有一定量金屬材料的產(chǎn)品。
耐火材料的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,如石油、化工、動(dòng)力、冶金、硅酸鹽、機(jī)械制造等工業(yè)領(lǐng)域。其中冶金工業(yè)領(lǐng)域用量最大,達(dá)到總產(chǎn)量的50%~60%,冶金工業(yè)中窯爐、熔融爐和焚燒爐等高溫環(huán)境下工作部件都由耐火材料制成。
耐火材料根據(jù)不同劃分方式有多種分類(lèi)方法。常見(jiàn)的分類(lèi)方式有根據(jù)化學(xué)性質(zhì)、供給形態(tài)、高溫?zé)Y(jié)等。
根據(jù)化學(xué)性質(zhì),可以分為酸性耐火材料、堿性耐火材料和中性耐火材料。
(1) 酸性耐火材料,主要成分為SiO2,含量可以達(dá)到93wt.%以上,具有優(yōu)異的抗酸性渣侵蝕特性,但在高溫環(huán)境下容易和堿性渣、堿性耐火材料、高鋁耐火材料等含堿性化合物的材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng);
(2) 堿性耐火材料,主要成分為MgO、CaO。這類(lèi)耐火材料具有在高溫下易與酸性渣、酸性溶劑、酸性耐火材料和氧化鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的特性;
(3) 中性耐火材料,化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定,在高溫環(huán)境下不與酸性渣、堿性2渣、酸性耐火材料、堿性耐火材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
根據(jù)供給形態(tài),可以分為兩種,定形耐火材料和不定形耐火材料。
(1) 定形耐火材料是指具有固定形狀的保溫制品和耐火制品,如直形磚、楔形磚;
(2) 不定形耐火材料,又稱(chēng)散裝耐火材料,是通過(guò)混合一定粒度級(jí)配的耐火骨料、細(xì)粉、結(jié)合劑與添加物制備而成的耐火材料,主要特點(diǎn)為生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、節(jié)約能源、性能優(yōu)良。
根據(jù)耐火材料是否經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié),可以分為兩種:燒成耐火材料和免燒成耐火材料。燒成耐火材料一般具有相組成和結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的特性,在其使用過(guò)程中體積不會(huì)發(fā)生太大變化。免燒成耐火材料是在使用過(guò)程中,利用應(yīng)用環(huán)境的高溫條件,完成該材料體系中物理化學(xué)反應(yīng),使其具備在該應(yīng)用環(huán)境的使用性能。免燒成耐火材料主要特征有熱工藝簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性高、節(jié)約能源。
除上述三種分類(lèi)方式,還可以根據(jù)化學(xué)成分,分為硅石耐火材料、鋁硅酸鹽耐火材料、鎂質(zhì)耐火材料、白云石耐火材料、碳質(zhì)復(fù)合耐火材料等;又可以根據(jù)耐火材料中骨料、粉料等各組分之間的結(jié)合形式,分為有機(jī)結(jié)合、陶瓷結(jié)合、水化結(jié)合和樹(shù)脂結(jié)合等多種耐火材料。
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