常用的几种耐火制品介绍

1.粘土质和高铝质耐火制品

　　筑炉用的粘土质砖和高铝质砖，其基本化学成本为SiO2和Al2O3，在SiO2-Al2O3系中，含Al2O3为30-46%的称为粘土质耐火砖，含Al2O3大于48%称为高铝质耐火砖，当含Al2O3达72%生成莫来石晶体，Al2O3为a-Al2O3形态时称为刚玉制品。

　　（1）粘土质砖：粘土质砖的主要原料为耐火粘土和高岭土，以软质粘土（结合剂）和熟料拌合压制成形后，于1300-1400℃烧结成制品。其主要化学成分是：Al2O3～30-46%，SiO2～52-60%,其余为Fe2O3,CaO,MgO,Na2O,K2O等少量金属氧化物。
  
　　高温时，呈弱酸性或中性：耐急冷急热次数可达20余次，高于其他耐火材料，热容量、热导率、膨胀系数均低于其他耐火制品。负重软化温度为1250～1350℃，比其他耐火制品的低；最高使用温度1300～1400℃；制品表面常为黄棕色并带有黑点。这类砖应用广泛，常用于砌筑炉壁，炉顶，炉底等部分。由于对铁铬铝电阻合金有腐蚀作用，不宜做电热体搁砖，易于受炉气中的CO、H2等还原性气体的侵蚀。不宜做无炉罐（马弗）可控气氛热处理炉的炉衬。

　　（2）高铝质砖：制造高铝质砖的原料为高铝矾土，其主要矿物组成为高岭石和水铝氧矿石。含Al2O3量48～72%为高铝质砖，含Al2O3量大于72%为刚玉制品，其余成分含量主要是SiO2和少量杂质。高铝耐火制品在高温中呈中性；负重软化温度和耐火度均随含Al2O3量增加而提高。
   
　　通常，负重软化温度为1420～1650℃，耐火度为1750～1900℃，最高使用温度可达1650～1800℃，具有良好的抗急冷急热性和化学稳定性。这类耐火砖可用于砌筑高温电炉的炉衬，砌筑中高温电极盐浴炉的坩埚，用于中、高温电阻炉加热体的搁砖。刚玉制品主要用于做电加热体接线棒和热电偶的套管、高温炉炉底板、实验室用马弗炉炉胆等。

　　2.耐火纤维
 
　　耐火纤维是一种新型的筑料材料，它瘦削有耐火和隔热保温两方面作用。根据成分不同，可分为硅酸铝、石英、氧化铝和石墨等多种耐火纤维。普通热处理电炉用硅酸铝耐火纤维较多，而高温真空热处理炉应用石墨纤维较多。
   
　　硅酸铝耐火纤维是将焦宝石或巩土于2000℃左右的电弧炉中熔化后，在其流出时用高压空气或蒸气喷吹成直径为2.8-10μm的散状纤维，形成纤维棉，可以直接使用。也可加工成毡、板、纸、绳、砖及贴面块等纤维制品使用。
   
　　这种纤维的主要成份是Al2O3约40-63%，SiO2约37-55%，其余为微量的金属氧化物杂质。其耐火度为1750-1790℃；使用温度为1150--1500℃（不过近年来出现的含锆的纤维最高使用温度可达1600℃）；热导率300℃以下为0.05-0.07W/(m·K)、400℃以下为0.07-0.09W/(m·K)、500℃以下为0.09-0.15W/(m·K)、1000℃以下为0.023-0.31W/(m·K)；体积密度为40--90Kg/m3，同一般耐火制品相比，耐火纤维制品具有热导率小、重量轻、比热容小，抗急冷急热性好，化学稳定性高，特别是隔热保温性能好，用来作炉衬材料具有蓄热少，升温快，节能效果好等突出优点。它的缺点是使用温度超过1000℃会产生析晶现象，导致体积收缩、发脆和强度下降。提高纤维中的Al2O3含量或减少Cr2O3的含量均可控制析晶现象，从而提高其使用温度（不过现在的材料通过添加锆后，使用寿命就强得多了）。

　　3.耐火混凝土
 
　　耐火混凝土是一种不定形耐火材料，由耐火骨料、掺合料、水泥（胶结料）和适量水混合均匀后，再经成形、干燥、硬化等过程而制成整体炉衬，如马弗罐、盐浴炉坩埚等。耐火混凝土按其所用胶结料的不同，可分为铝酸盐、磷酸盐、硫酸盐和水玻璃等四种类型。热处理炉应用较多的是铝酸盐耐火混凝土。

　　4.碳化硅耐火材料
 
　　这种耐火材料以SiC粉为原料，以10－20％的结合粘土或5－10％的硅铁作结合剂，搅合后压制成形，经过烧结而成为耐火制品。它的负重软化温度为1600℃，导热性比普通耐火材料高出5--10倍；导电性很好，可用作电加热体材料；在1300℃以上易氧化，也易于被碱性物质侵蚀而脆化，特别硬、脆。这种耐火制品可用于作高温炉炉底板、马弗罐等。