耐火材料

　　耐火度不低于1580℃的一類無(wú)機(jī)非金屬材料。耐火度是指耐火材料錐形體試樣在沒(méi)有荷重情況下，抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。耐火材料廣泛用于冶金、化工、石油、機(jī)械制造、硅酸鹽、動(dòng)力等工業(yè)領(lǐng)域，在冶金工業(yè)中用量最大，占總產(chǎn)量的50％～60％。
發(fā)展
　　中國(guó)在4000多年前就使用雜質(zhì)少的粘土，燒成陶器，并已能鑄造青銅器。東漢時(shí)期（公元25～220）已用粘土質(zhì)耐火材料做燒瓷器的窯材和匣缽。20世紀(jì)初，耐火材料向高純、高致密和超高溫制品方向發(fā)展，同時(shí)發(fā)展了完全不需燒成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纖維（用于1600℃以上的工業(yè)窯爐）。前者如氧化鋁質(zhì)耐火混凝土，常用于大型化工廠合成氨生產(chǎn)裝置的二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)壁,效果良好。50年代以來(lái),原子能技術(shù)、空間技術(shù)、新能源開發(fā)技術(shù)等的迅速發(fā)展，要求使用耐高溫、抗腐蝕、耐熱震、耐沖刷等具有綜合優(yōu)良性能的特種耐火材料，例如熔點(diǎn)高于2000℃的氧化物、難熔化合物和高溫復(fù)合耐火材料等。
在中國(guó)的發(fā)展
　　古代、中世紀(jì)、文藝復(fù)興時(shí)代的耐火材料，工業(yè)革命前后高爐、焦?fàn)t、熱風(fēng)爐用耐火材料，近代后期新型耐火材料及其制造工藝，現(xiàn)代耐火材料制造技術(shù)及主要技術(shù)進(jìn)步，以及對(duì)未來(lái)耐火材料發(fā)展的展望，耐火材料與高溫技術(shù)相伴出現(xiàn)，大致起源于青銅器時(shí)代中期。中國(guó)東漢時(shí)期已用粘土質(zhì)耐火材料做燒瓷器的窯材和匣缽。20世紀(jì)初，耐火材料向高純、高致密和超高溫制品方向發(fā)展，同時(shí)出現(xiàn)了完全不需燒成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纖維。現(xiàn)代，隨著原子能技術(shù)、空間技術(shù)、新能源技術(shù)的發(fā)展，具有耐高溫、抗腐蝕、抗熱振、耐沖刷等綜合優(yōu)良性能的耐火材料得到了應(yīng)用。在中國(guó)有許多工廠生產(chǎn)耐火材料產(chǎn)品。中國(guó)有豐富的資源，也正因?yàn)檫@方面的原因，各大外國(guó)投資商也來(lái)到國(guó)內(nèi)一展身手，展露頭角。在中國(guó)的東北部，是耐火材料供應(yīng)商極其豐茂的地區(qū)，導(dǎo)致其他國(guó)外投資商對(duì)其的出口低價(jià)格產(chǎn)生了質(zhì)疑，從而在2003年由歐盟提出對(duì)中國(guó)耐火材料新產(chǎn)品的反傾銷，限制了產(chǎn)品對(duì)歐盟的出口。2006年中國(guó)為保護(hù)原材料資源的大量流失，對(duì)部分行業(yè)進(jìn)行了減免出品退稅，以此極大地限制產(chǎn)品的出口。但這并不能在很大程度上限制一些國(guó)外的品牌銷售，因?yàn)樗鼈儞碛袔资�甚至上百年的銷售生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并極大地占有了市場(chǎng)，也創(chuàng)立了它們?cè)诟鞔笾薜钠放菩��?yīng)。
種類
　　耐火材料種類繁多，通常按耐火度高低分為普通耐火材料（1580～1770℃）、高級(jí)耐火材料（1770～2000℃）和特級(jí)耐火材料（2000℃以上）；按化學(xué)特性分為酸性耐火材料、中性耐火材料和堿性耐火材料；按礦物質(zhì)組成可分為氧化硅質(zhì)、硅酸鋁質(zhì)、鎂質(zhì)、白云石質(zhì)、橄欖石質(zhì)、尖晶石質(zhì)、含炭質(zhì)、含鋯質(zhì)耐火材料及特殊耐火材料；按制造方法可分為天然礦石和人造制品；按其形狀可分為塊狀制品和不定形耐火材料；按熱處理方式可分為不燒制品、燒成制品和熔鑄制品；按耐火度可分為普通耐火材料、高級(jí)耐火材料及特級(jí)耐火材料；按化學(xué)性質(zhì)可分為酸性耐火材料、中性耐火材料及堿性耐火材料；按其密度可分為輕質(zhì)耐火材料及重質(zhì)耐火材料；按其制品的形狀和尺寸可分為標(biāo)準(zhǔn)磚、異型磚、特異型磚、管和耐火器皿等；還可按其應(yīng)用分為高爐用、水泥窯用、玻璃窯用、陶瓷窯用等；此外，還有用于特殊場(chǎng)合的耐火材料。
　　現(xiàn)在對(duì)于耐火材料的定義，已經(jīng)不僅僅取決于耐火度是否在1580℃以上了。目前耐火材料泛指應(yīng)用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)襯的無(wú)機(jī)非金屬材料。
成分
　　酸性耐火材料以氧化硅為主要成分，常用的有硅磚和粘土磚。硅磚是含氧化硅94%以上的硅質(zhì)制品，使用的原料有硅石、廢硅磚等，其抗酸性爐渣侵蝕能力強(qiáng)，荷重軟化溫度高，重復(fù)煅燒后體積不收縮，甚至略有膨脹；但其易受堿性渣的侵蝕，抗熱震性差。硅磚主要用于焦?fàn)t、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設(shè)備。粘土磚以耐火粘土為主要原料，含有30%～46%的氧化鋁，屬弱酸性耐火材料，抗熱振性好，對(duì)酸性爐渣有抗蝕性，應(yīng)用廣泛。
　　中性耐火材料以氧化鋁、氧化鉻或碳為主要成分。含氧化鋁95%以上的剛玉制品是一種用途較廣的優(yōu)質(zhì)耐火材料。以氧化鉻為主要成分的鉻磚對(duì)鋼渣的耐蝕性好，但抗熱震性較差，高溫荷重變形溫度較低。碳質(zhì)耐火材料有碳磚、石墨制品和碳化硅質(zhì)制品，其熱膨脹系數(shù)很低，導(dǎo)熱性高，耐熱震性能好，高溫強(qiáng)度高，抗酸堿和鹽的侵蝕，尤其是弱酸堿具有較好的抵抗能力，不受金屬和熔渣的潤(rùn)濕，質(zhì)輕。廣泛用作高溫爐襯材料，也用作石油、化工的高壓釜內(nèi)襯。
　　堿性耐火材料以氧化鎂、氧化鈣為主要成分，常用的是鎂磚。含氧化鎂80%～85%以上的鎂磚，對(duì)堿性渣和鐵渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土磚和硅磚高。主要用于平爐、吹氧轉(zhuǎn)爐、電爐、有色金屬冶煉設(shè)備以及一些高溫設(shè)備上。
在特殊場(chǎng)合應(yīng)用的耐火材料有高溫氧化物材料，如氧化鋁、氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣、氧化鋯等，難熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等；高溫復(fù)合材料，主要有金屬陶瓷、高溫?zé)o機(jī)涂層和纖維增強(qiáng)陶瓷等。