耐火材料的性質受多方面因素的影響耐火材料在熱工段設備中常常是經受著高溫以及各種各樣的物理-化學作用。因此對耐火材料的基本要求是: (1)具有抵抗高溫作用的性能;
(2)具有抵抗在作業室內進行的一系列物理-化學過程的性能。
為了衡量耐火材料的使用性能,人們制定了耐火材料的一系列的性質指標:耐火度、高溫結構強度,高溫體積固定性、熱穩定性和抗渣性等等。這些作業性質指標常常是衡量耐火材料質量以及估計耐火材料的可能使用條件的重要依據。
耐火材料的某些作業性質也常常是某些機械性質和物理指標的函數。因此,耐火材料的機械性質和物理指標也可以在一定程度上作為判定耐火料材使用性質的依據。例如,耐火制品的熱穩定性與抗張強度、線膨脹系數、彈性模量、導熱系數等之間就存在著一定的關系;而氣孔率、容重等對耐火制品使用時受熔渣侵蝕的情況影響很大。所以,除了耐火材料的作業性質之外,測定耐火材料的某些機械性質和物理指標也具有重大意義。
此外,為了保證砌磚的Z小縫隙,耐火制品必須具有正確的形狀和準確的尺寸。
影響耐火材料性質的主要因素是:
耐火材料的性質受多方面因素的影響,具體如下:
- 化學組成:這是決定性因素。耐火材料中的主成分決定了其基本的耐火性能,比如氧化鋁含量高的材料,耐火度往往較高,因其氧化鋁具有高熔點與化學穩定性;雜質成分哪怕微量,也可能極大改變性能,堿性雜質會降低酸性耐火材料的耐侵蝕性 。
- 礦物組成:不同礦物晶體結構差異大,致使材料性能有別。例如鎂橄欖石質耐火材料,鎂橄欖石礦物占比高時,熱震穩定性優良,因為該礦物的熱膨脹系數較為合適,受熱不易開裂。
- 生產工藝:原料的加工粒度影響坯體致密度,細粒度原料利于燒結,能提升強度與耐磨性;成型壓力大小關乎坯體密度與氣孔率,高壓成型的制品結構更致密;燒結溫度與時間不當,要么燒結不完全、強度低,要么過度燒結產生裂紋,降低使用壽命。
- 氣孔率:氣孔分閉口氣孔與開口氣孔。高氣孔率會削弱耐火材料的強度、隔熱性變差,但適量閉口氣孔能緩沖熱應力,提升熱震穩定性,讓材料在溫度驟變時,憑借氣孔緩沖,減少裂紋產生。
- 使用環境:溫度是關鍵指標,長時間處于超高溫,耐火材料會軟化變形;氣氛性質也不容小覷,在還原氣氛下,含氧化鐵的耐火材料易被還原,損壞結構;所接觸熔體、爐渣的酸堿度、流動性,也決定著材料被侵蝕速度。
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