酸性耐火材料通常指SiO2含量大于93%的耐火材料,它的主要特点是在高温下抵抗酸性渣的侵蚀,但易与碱性熔渣起反应。
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硅砖
酸性耐火材料主要有石英玻璃制品,熔融石英再结合制品,硅砖及不定形硅质耐火材料。半硅质耐火材料一般也归于此类。至于粘土质耐火材料,也有将其划归此类,称之为半酸性或弱酸性耐火材料的。还有将锆石英质耐火材料和碳化硅质耐火材料作特殊酸性耐火材料也归此类。
碱性耐火材料一般指以氧化镁或氧化镁和氧化钙为主要成分的耐火材料。这类耐火材料的耐火度都较高,抵抗碱性渣的能力强。
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镁砖
碱性耐火材料主要用于碱性炼钢炉及有色金属冶炼炉,水泥工业也常常使用该类材料。其主要产品有镁质、白云石质和石灰石质,属强碱性;铬镁质和镁铬质、镁橄榄石质和尖晶石质属弱碱性。
酸性和碱性耐火材料是两种根据其化学性质和反应行为来分类的耐火材料。它们的选择和应用取决于所需耐受的化学环境以及操作温度。以下是关于酸性和碱性耐火材料的详细说明:
酸性耐火材料
定义
酸性耐火材料(Acidic Refractories)主要由酸性氧化物如氧化硅(SiO₂)等组成,能够抵抗酸性炉渣和气氛的侵蚀,但不耐碱性物质的侵蚀。
主要种类
硅砖(Silica Bricks)
成分: 主要成分为氧化硅(SiO₂),含量一般在95%以上。
特点: 耐火度高(超过1650°C),在高温下不变形,抗酸性渣侵蚀性强,但热震稳定性差。
应用: 用于高炉炉顶、焦炉、玻璃熔窑等需要高温且处于酸性环境的区域。
硅石砖(Dinas Bricks)
成分: 由硅石作为原料制成,含SiO₂高于96%。
特点: 耐高温,抗酸性侵蚀,但不耐碱。
应用: 主要用于高炉热风炉的炉顶、玻璃熔窑等。
铝硅酸盐砖(Silica-Alumina Bricks)
成分: 主要成分为氧化铝(Al₂O₃)和氧化硅(SiO₂)。
特点: 耐火度高,耐酸性渣侵蚀,适度的抗热震性。
应用: 用于炉墙、炉顶等受酸性物质侵蚀的环境。
应用领域
玻璃工业: 玻璃熔窑的窑衬和拱顶。
陶瓷工业: 用于酸性窑炉的窑衬。
焦炉、炭素窑炉: 高温炭化室和干馏炉等。
优缺点
优点: 具有良好的高温稳定性和抗酸性渣性能。
缺点: 不耐碱性物质和碱性渣,热震稳定性一般较差。
碱性耐火材料
定义
碱性耐火材料(Basic Refractories)主要由碱性氧化物如氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)等组成,能够抵抗碱性炉渣和气氛的侵蚀,但不耐酸性物质的侵蚀。
主要种类
镁砖(Magnesia Bricks)
成分: 主要成分为氧化镁(MgO),含量一般在80%以上。
特点: 高耐火度(超过1800°C),耐碱性渣侵蚀,抗热震性差。
应用: 用于高炉炉缸、转炉炉衬、玻璃熔窑等需要抵抗碱性渣的高温环境。
镁铝砖(Magnesia-Alumina Bricks)
成分: 主要成分为氧化镁(MgO)和氧化铝(Al₂O₃)。
特点: 结合了镁和铝的优点,具有较好的抗热震性和抗碱性渣性能。
应用: 用于钢包内衬、转炉和高温处理设备。
镁铬砖(Magnesia-Chrome Bricks)
成分: 主要成分为氧化镁(MgO)和氧化铬(Cr₂O₃)。
特点: 优良的耐高温和耐碱性渣性能,耐腐蚀性强。
应用: 用于水泥窑、玻璃窑和冶金炉等。
白云石砖(Dolomite Bricks)
成分: 主要成分为碳酸钙(CaCO₃)和碳酸镁(MgCO₃)。
特点: 具有良好的耐碱性渣性能,抗化学侵蚀性好。
应用: 用于炼钢转炉、烧结炉等。
应用领域
冶金工业: 用于转炉、钢包、炼钢炉等碱性渣处理设备。
水泥工业: 回转窑的窑衬。
玻璃工业: 玻璃熔窑的炉衬。
优缺点
优点: 具有良好的抗碱性渣性能和耐高温特性。
缺点: 不耐酸性物质,容易受到酸性渣侵蚀。
选择依据
化学环境:
酸性环境: 选择酸性耐火材料,如硅砖。
碱性环境: 选择碱性耐火材料,如镁砖。
温度要求:
高温区域:通常选择耐火度高的材料,如镁砖和硅砖。
温度波动大:选择具有良好抗热震性的材料,如镁铝砖和铝硅酸盐砖。