工業(yè)爐用耐火材料品種繁多,可按制造工藝分為定型耐火制品和不定形耐火材料。定型耐火制品 有定形狀的成型耐火制品,其中在350℃時的熱導率小于0.70W/(m?K)者稱為隔熱耐火制品。定型耐火制品按成型工藝分成燒成磚、不燒磚和電熔鑄磚等。不定形耐火材料也可以按使用類型分成整體構筑材料和修補用材料、砌筑和接縫材料、耐火
高溫涂料三類。
耐火制品和致密的不定形耐火材料主要用于高溫爐爐襯的耐火層,隔熱耐火制品和輕質澆注料除了用于中溫爐爐襯的耐火層外,一般用在高溫爐爐襯的耐火層和隔熱層之間,或直接作中低溫爐爐襯的隔熱層。用單耐火材料作爐襯的情況不多,常見的是復合爐襯:內層以耐火性能為主,其余各層以隔熱性能為主。有時將硅藻土磚也列入隔熱耐火制品。隔熱層不僅減少散熱損失和蓄熱損失,還可提高爐子的升溫速度和冷卻速度,以及爐子的率、作業(yè)率和產量。此外還簡化了爐子結構并減輕了爐子自重。
工業(yè)爐用耐火材料的性能有三個方面:
(1)力學性能。如耐壓強度、抗折強度。
(2)化學性能。如抗渣性、與可控氣氛的反應。
(3)物理性能。如體積密度、耐火度、荷重軟化溫度、熱膨脹率、重燒線變化率、熱震穩(wěn)定性、熱導率和比熱容等(表1~3)。
根據(jù)耐火材料的用途,從綜合比較需要的各種性能著手,分別選擇若干種
耐火材料,較后根據(jù)投資和經(jīng)濟益予以確認。鑒于某些重要指標(如使用壽命)不易定量計算,只能在選材時按優(yōu)先程度進行排列與比較,因此設計經(jīng)驗與使用經(jīng)驗在選材中仍然起相當作用。
爐用耐火材料的發(fā)展趨勢是品種多樣化、材料優(yōu)質化和能夠節(jié)約能源。隨著生產技術的發(fā)展,耐火纖維除了已用于爐襯的耐火隔熱層外,耐高溫的耐火纖維制品正逐步推廣用于爐襯的耐火層。
選材的目標是:根據(jù)爐子的類型和不同的使用部位選擇合適的耐火材料品種,同時改進爐子結構設計,構筑多層復合爐襯,使不同溫度區(qū)域的各層材料接近同期失,從而延長爐襯整體使用年限。相同使用條件下有不同材料可供應用時,應優(yōu)先使用經(jīng)濟益好的材料。