耐火材料性能

凡是能抵抗髙溫和在高溫下所產生的物理、化學作用的材料統稱為耐火材料。
耐火材料的性能可以它的物理性能和工作性能來表示。耐火材料的物理性能包括體積密度、真比重、氣孔率、吸水率、透氣性、耐壓強度、熱膨脹性、導熱性、導電性及熱容 量等。這些物理性能影響著耐火材料的工作性能。耐火材料的工作性能包括耐火度、荷重軟化點、在高溫下的化學穩定性與體積穩定性、耐急冷急熱性等。工作性能的指標都是在 特定的實驗條件下測定出來的，因此，它們和實際使用情況有著一定差別，但它們仍可做為判斷耐火材料工作性能的重要依據。
1.耐火度是耐火材料在高溫下抵抗熔化的性能指標。它不是熔點，而是指耐火材料受熱后軟化到一定程度的溫度。根據耐火度的高低，可將耐火材料分為：普通耐火材料(耐火度為1580?1770°C)、高級耐火材料(耐火度為1770?2000°C)和特級耐火材料(耐 火度 >2000°C)。
耐火度是耐火材料工作性能的重要指標之一，但它不代表耐火材料的實際使用的最高溫度。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，即在髙溫 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列于表3-1。
2.髙溫結構強度-荷重軟化點荷重軟化點是作為評定耐火材料高溫結構強度的 指標。荷重軟化點是指在固定的壓力下，耐火材料開始變形及變形到一定程度時的溫度。根據實踐統計，耐火材料在使用時承受的壓力一般不超過2公斤/厘米2,因此在測定荷重 軟化點時加給試樣上的壓力為2公斤/厘米2。在這個壓力下按一定的加熱速度升溫，測出 試樣開始變形的溫度稱為荷重軟化開始點;試樣壓縮變形達4%、40%的溫度,稱為荷重軟化 4%或40%的軟化點。大部分耐火材料的使用溫度接近其荷重軟化開始點或比它稍高。因為實際耐火磚在使用時都是一面朝向爐膛，另一面靠外端(溫度較低)，而且實際承受的壓力 均小于2公斤/厘米2。常用耐火材料的荷重軟化開始點列于表3-2中。
3.髙溫下的化學穩定性是指耐火材料在髙溫下抵抗熔渣、熔鹽、電熱體、爐內氣氛等的化學作用和物理作用的性能。表3-3列舉出熔劑和氣氛對一些耐火材料的影響。
4.在髙溫下體積穩定性耐火材料(磚)在髙溫下長期使用時，其相成分會繼續變 化，產生再結晶和進一步燒結現象，因此耐火磚體積會發生收縮或膨脹。這種收縮(或 膨脹)是不可逆的，稱做殘余收縮(或膨脹)，又稱重燒收縮(或膨脹)。若體積變化過大，會使爐體變形，砌體強度和壽命受到影響，嚴重時會造成砌體損壞。特別在砌筑拱頂 

     表3-2耐火材料的荷重軟化點 

     表3-3 熔劑和氣氛對耐火磚的影響 

5.耐急冷急熱性是耐火磚熱穩定性的指標，它表示制品抵抗溫度急劇變化而不損壞的性質。
耐急冷急熱性和耐火制品的物理性能、形狀大小等因素有關。測定時將耐火制品加熱 到850℃,然后在放入流動的冷水中冷卻，反復進行直至破碎至其重量損失20%時的次數。該次數做為耐火制品的耐急冷急熱性的指標。常用耐火制品的耐急冷急熱性指標如表 3~4。
 表3-4耐火制品的耐急冷急熱性次數 

6.耐火制品的兒何形狀尺寸耐火制品的外形尺寸是很重要的，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）、表面缺陷嚴重（裂紋、熔洞、渣蝕等)，就 不能用于砌爐。耐火制品的尺寸公差不合格，在砌筑時會使砌體整體尺寸不合袼。表面扭 曲會使砌縫過大，超過規定標準，降低砌體的強度。
為了生產和使用方便起見，可按耐火制品的形狀將其分為標準型、普通型、異型和特異型。最常見的標準型耐火磚的尺寸為：直角磚230x113x65毫米；縱楔形磚或橫楔形 磚-230x113x65x55毫米。各種耐火制品的規格可查閱工業爐設計參考資料或耐火材 料制品廠的產品說明書。
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