講述耐火材料的應(yīng)用領(lǐng)域及基本要求

一、耐火材料應(yīng)用的主要領(lǐng)域

耐火材料是高溫技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)材料，應(yīng)用的部門甚為廣泛。其中應(yīng)用最為普遍的是在各種熱工設(shè)備和高溫容器中作為抵抗高溫作用的結(jié)構(gòu)材料和內(nèi)襯。

在鋼鐵冶金工業(yè)中，煉焦爐主要由耐火材料構(gòu)成。煉鐵的高爐及熱風(fēng)爐、各種煉鋼爐、均熱爐、加熱爐等都決不可缺符合要求的各種耐火材料。不僅鋼液的模鑄要消耗大量耐火材料，連鑄更需要一些優(yōu)質(zhì)耐火材料。
爐外精煉沒有優(yōu)質(zhì)品種的耐火材料也無從實現(xiàn)。統(tǒng)計結(jié)果表明，鋼鐵工業(yè)是需要耐火材料最多的部門，約占耐火材料總產(chǎn)量的60%。

有色金屬的火法冶煉及其熱加工也離不開耐火材料。建材工業(yè)及其他生產(chǎn)硅酸鹽制品的高溫作業(yè)部門，如玻璃工業(yè)、水泥工業(yè)，陶瓷工業(yè)中所有高溫爐窯或其內(nèi)襯都必須由耐火材料來構(gòu)筑。
其他如化工、動力、機械制造等都必需耐火材料。

總之，當某種構(gòu)筑物、裝置、設(shè)備或容器在約1000℃以上高溫下使用、操作時，因可能發(fā)生物理、化學(xué)、機械等作用，使材料變形、軟化、熔融或被侵蝕、沖蝕，或發(fā)生崩裂損壞等現(xiàn)象，不僅可能使操作無法持續(xù)進行，使材料的服役期中斷，影響生產(chǎn)，而且污染加工對象，影響產(chǎn)品質(zhì)量，故必須采用此種具有抵抗高溫作用的耐火材料。


二、對耐火材料的基本要求

高溫作業(yè)部門均要求耐火材料具備抵抗高溫?zé)嶝摵傻男阅埽瑩?dān)由于作業(yè)部門不同，甚至在同一爐窯的不同部位，工作條件也不盡一致。因此，對耐火材料的要求也有所差別。

現(xiàn)以普通工業(yè)窯爐的一般工作條件為依據(jù)，對耐火材料的性能概括地提出以下幾方面的要求：

抵抗熱高溫復(fù)合作用，不軟化，不熔融，需要耐火材料具有相當高的耐火度。

抵抗高溫?zé)嶝摵勺饔?，體積不收縮和僅有均勻膨脹，要求材料具有高的體積穩(wěn)定性，殘存收
縮及殘存膨脹要小，無晶型轉(zhuǎn)變及嚴重體積效應(yīng)。

抵抗高溫急熱負荷和重負荷的共同作用，不喪失強度，不發(fā)生入蠕變和坍塌，要求材料具有相當高的常溫強度和高溫?zé)釕B(tài)強度，高的荷重軟化溫度，高的抗蠕變性。
抵抗溫度急劇變化或受熱不均影響，不開裂，不剝落，要求材料具有好的耐熱震性。
抵抗熔融液、塵和氣的化學(xué)侵蝕，不變質(zhì)，不蝕損，要求材料具有良好的抗渣性。
抵抗火焰和爐料、廖晨的沖刷、撞擊和磨損，表面不損耗，要求材料具有低的蒸氣壓和高的化學(xué)穩(wěn)定性。

另外為了保證由塊狀耐火材料砌筑成的構(gòu)筑物或內(nèi)襯的整體質(zhì)量，抗渣性和氣密性好，并便于施工，還要求材料外形整齊，尺寸準確，保證一定的公差，并杜絕不允許存在的缺陷。為了承受搬運中撞擊及可能發(fā)生的機械振動與擠壓，要求材料必須具有相當高的常溫強度。對有些特殊要求之處，有時還要考慮其導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。


應(yīng)該注意，雖然上述各點可作為評價耐火材料質(zhì)量的依據(jù)，但是沒有任何一種耐火材料能夠完全滿足所有上述要求。在選擇或評價耐火材料時，必須使用材料的突出特性與使用條件相適應(yīng)，物盡其用。同時又考慮到經(jīng)濟核算