耐火材料范文1
在应用耐火材料的生产行业中，特别是在钢铁工业中当前的主要趋势是如何降低耐火材料的单位消耗。在炼钢生产中可使耐火材料单位消耗显著降低所采用的材料是不定形耐火材料。此类材料包括：耐火浇注料、喷涂料、捣打料、可塑料、火泥（耐火胶泥）、干混合物、耐火涂层、陶瓷纤维等。不定形耐火材料在下列方面优越于定型耐火材料：生产费用、筑造效益、使用寿命、安全性、材料的单位消耗等。在耐火材料生产的总规模中不定形耐火材料所占比例日益增大。在不定形耐火材料应用最多的是耐火浇注料和喷涂料。通常耐火混合物或者耐火浇注料呈原始状态向用户供货，这些料的成型（浇注、制造整体内衬）和烧成系在使用前或者使用过程中直接在热工窑炉中进行。冶金工业的快速发展和改善，促使对不定形耐火材料的要求提高。由于采用优质原料（包括超细粉）、新型结合剂、高效加入剂、最佳化的颗粒组成及完善的施工工艺，使不定形耐火材料（特别是浇注料）的开发取得巨大的进步。
2冶金工业用新一代耐火浇注料
新一代浇注料的使用范围日益扩大，这与其具有较高的高温强度、高抗侵蚀性、高使用温度及高抗热震性有关。由于采用由纯净原料，并按照复杂工艺制成的优质材料，使不定形耐火材料的使用达到最好的效果。这些因素决定着优质耐火材料的生产成本较高。众所周知，不定形耐火材料的使用性能不仅取决于其物质组成，也取决于其成型及加热处理等工序完成的质量。采用不定形耐火材料时，这些工序都在用户处直接进行，这也是不定形耐火材料使用时的主要复杂性之一，因而要求内衬施工的工人应具有较高的熟练程度，对所用施工设备也提出较高的要求。波罗维奇耐火材料股份有限公司的科研中心开发并开始生产牌号为Borcast及BorAlucast系列的低水泥耐火浇注料混合物、喷涂料、隔热干混合物。上述材料在钢铁工业及有色冶金工业中得到了成功的应用。在开发新型高效不定形耐火材料方面所获得的显著成就说明了在生产具有较高纯度、强分散性及化学活性的各种原料方面业绩斐然。在生产不定形耐火材料时，利用自身的材料（包括本体材料和骨料）可以降低其使用费用并控制其质量。在浇注料的配料组成中采用各种不同的流变性加入剂可以显著降低浇注料混合物的用水量，改善其流动性和施工便捷性，调节凝固或硬化时间。为了强化干燥，在耐火浇注料中使用聚丙烯纤维，在进行加热处理和烧成时该纤维可以加速和缓和脱水过程，因此，降低了应力和浇注料开裂的危险性。根据用途，耐火混合物分为振动施工型和自扩型两种。为了提高结构强度和抗热震性，浇注料可以采用普通钢纤维或者低碳钢纤维来增强。
2.1Borcast系列耐火浇注料混合物
就化学成分和矿物组成而言，不定形耐火材料的分类与俄罗斯国家标准ГОСT28874中传统耐火材料的分类是一致的。在实践中应用最多的为刚玉质、莫来石刚玉质、莫来石质及硅酸铝质的不定形耐火混合物。按照用途，耐火浇注料混合物分为下列数种：（1）牌号为Borcast95WK、Borcast96W及Borcast96S的耐火浇注料混合物该类料用于在钢包、中间包及炼钢电弧炉中作整体内衬。其物理化学性能列于，制造部件示于图1。结合剂类型：水硬性结合剂。施工方法：振动法和自扩散法。主要原料：刚玉。（2）牌号为Borcast80W、Borcast80S、Bor-cast70WT及Borcast70ST耐火浇注料混合物此类料用于作钢包和中间包的盖、钢包和中间包的永久衬、加热炉的上部砌块、铁水脱硫喷枪，以及作为钢包永久衬的维修用料。其物理化学性能列于，内衬筑造示于图2。结合剂类型：水硬性结合剂。施工方法：振动法和自扩散法。主要原料：莫来石刚玉熟料、红柱石。（3）牌号为Borcast65S、Borcast55W、Bor-cast50W耐火浇注料混合物此类料用于作钢包和中间包的盖以及作它们的永久衬。其物理化学性能列于。结合剂类型：水硬性结合剂。施工方法：振动法和自扩散法。主要原料：黏土熟料。（4）牌号为Borcast70SiC及Borcast70SiC-2耐火浇注料混合物此类料用于作钢包底的内衬和制作铁水脱硫喷枪。其物理化学性能列于，制造衬板示于图3。结合剂类型：水硬性结合剂。施工方法：振动法。主要原料：刚玉、铝土矿。因为在使用耐火浇注料混合物时，在内衬干燥方面可能会出现问题，所以在用浇注料制作的冶金窑炉内衬的最重要的工序为干燥和烘炉过程。波罗维奇耐火材料股份有限公司的专家们推荐的干燥制度可以保证内衬整个体积内的水分均匀地排出，如果不遵守该干燥制度将导致材料开裂。Borcast系列耐火浇注料混合物已经成批地向下列冶金企业供货：北方钢厂股份有限公司、布列兹泥科夫炼镁厂、彼得钢厂、奥斯柯尔斯克电冶金股份有限公司等。
2.2牌号为Borgun-1、Borgun-2及Borgun-3的喷涂料
当对冶金窑炉进行喷涂（或喷补）时，将特殊配料组成的喷涂料均匀地喷涂到炉衬的损毁面上，以防止其进一步损坏。耐火喷涂料的喷涂层可以承受炉子的热负荷，保护其工作面不受炉渣和钢水的侵蚀。在喷涂炉衬时，耐火喷涂层可充当耐火砌体，此外，它如同耐火砌体一样可使炉衬中的温度梯度降低，从而使砌体受炉渣和钢水侵入的深度变浅些。喷涂层可以保护砌体的砌缝，填塞内衬的裂缝、坑洞及个别烧毁部位，防止其进一步损毁。采用喷涂方法修补内衬时，对于炼钢炉、钢包及中间包来说具有重大的意义。选择喷涂料用材料时，必须考虑下列主要指标：窑炉作业的温度制度；在工作温度范围内就其物理机械性能方面喷涂层与内衬表面之间发生侵蚀作用的程度。对向内衬永久层表面喷涂的喷涂料提出下列基本要求：喷涂料应能沿着喷涂机软管顺畅地流出、使用时其体积稳定、在内衬表面具有足够的附着性。在对钢包进行干燥和烘烤时，喷涂料应不易分层剥落及开裂，在内衬永久层中不发生烧结，保证钢包中的残钢及残渣易于清理，且不损坏内衬的永久层。
2.3牌号为Borgun-1及Borgun-2喷涂料的干混合物
结合剂类型：化学结合剂。施工方法：喷涂。主要原料：黏土熟料。
2.4牌号为Borgun-3喷涂料的干混合物
近年来对杂质含量低的钢的需求量日益增大。中间包是由耐火材料筑造的容器，在浇铸之前钢水要在中间包进行精炼，对于中间包内衬的工作层来说大多选用MgO质耐火材料。所开发的牌号为Borgun-3喷涂料的主要组成完全符合这种要求。结合剂类型：化学结合剂。施工方法：喷涂。主要原料：镁砂。喷涂料的主要组分为骨料、化学结合剂和添加剂。化学结合剂含有易熔组分，在加热时可促进迅速生成陶瓷结合剂。作为结合剂可以采用硅酸钠、硫酸镁、矾土水泥和各种镁盐。在此类料中结合剂的数量介于1%~10%之间。在波罗维奇耐火材料股份有限公司的科研中心开发了一系列喷涂料用功能性加入剂。该类加入剂包括：结合剂组分、促凝剂、分散性组分、增强性组分及黏性调节剂。根据研究结果，在料中可以不加黏土组分及分散性组分，这种情况并不降低其附着性和强度性能。
2.5隔热耐火浇注料混合物
开发此种产品的迫切性是显而易见的，在能源价格不断攀升的条件下，首先要考虑的就是如何通过降低冶金窑炉热损失的方法来节约经费支出。波罗维奇耐火材料股份有限公司科研中心开发并向生产中推广应用牌号为Bortherm隔热耐火浇注料混合物。该混合物的体积密度为0.8~1.4g•cm-3，并且具有不同的热导率和强度性能。此类混合物的使用温度为1000~1300℃，其物理化学性能列于。
耐火材料范文2
关键词：耐火材料 问题 发展现状
中图分类号：TQ175 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（b）-0236-02
1 耐火材料行业的市场规模
2012年，我国耐火材料产量2818.91万吨，同比降低4.43%。其中：不定形耐火制品1127.78万吨，同比增长0.95%；致密定型耐火制品1633.87万吨，同比降低7.44%；保温隔热耐火制品57.26万吨，同比降低14.97%。
2013年1～9月，我国耐火材料产量1865.61万吨，同比增长4.86%。其中不定形耐火制品619.35万吨，同比增长3.55%；致密定型耐火制品1205.50万吨，同比增长5.88%；保温隔热耐火制品40.76万吨，同比降低3.79%。
不定形耐火材料因在生产、劳动生产率、节能、施工效率、适用性、使用安全性、材料消耗等方面有胜过定形耐火制品的优势，在世界各国都得到迅猛的发展。其在整个耐火材料中所占的比例，已成为衡量耐火材料行业技术发展水平的重要标志。作为世界上耐火材料技术的先进国家，日本1992年率先成为不定形耐火材料产量超过定形耐火材料的国家。目前，日本不定形耐火材料产量占整个耐火材料的比例为60%左右，美国的为50%左右，欧洲国家如英、德、法等为40%～50%。
根据2013年前三季度的统计数据，我国不定形耐火材料占整个耐火材料的比例为33%，明显低于发达国家水平。当前和今后，我国的不定形耐火材料仍有很大的发展空间。
耐火材料是钢铁、建材、电力等高温工业的基础材料，其发展规模又受到下游行业的影响，双方相互促进、相互制约。
1.1 钢铁行业和耐火材料
钢铁工业是耐火材料的最大消耗行业，钢铁工业用耐火材料约占耐火材料产成品消耗总量的70%，钢铁工业的规模直接决定了耐火材料的市场容量。在国民经济持续稳定增长的背景下，近年来我国钢铁等高温工业高速发展，生铁产量由2003年的21，366万吨增长至2012年的66，354万吨，年均增速12%。
在钢铁等高温工业的带动下，我国耐火材料行业生产经营状况连年保持良好的增长态势，耐火材料（含原料）产量由2003年的1，477万吨增长至2012年的8，011万吨（其中耐火材料制品产量为2818万吨），年均增速达18%。
1.2 建材行业与耐火材料
水泥、玻璃等建材行业也是耐火材料的消耗大户，约占耐火材料消耗总量的17%。在我国大规模基础设施建设的带动下，我国水泥产量由2003年的86，208万吨增长至2012年的220，984万吨，年均增速接近10%。
1.3 电力行业与耐火材料
根据中电联2012年全国电力工业年快报统计，2012年我国全口径发电量达49，774亿千瓦时，其中火电发电量达39，108亿千瓦时，占我国总发电量的78.6%。因煤炭等化石能源储量丰富，我国一定时期内仍将维持火电为主的能源结构。耐火材料应用于火电厂锅炉之中，其市场规模与我国的发电量息息相关。
2 耐火材料行业面临的主要问题
2.1 产能过剩、无序竞争的风险
根据国家统计局统计，我国耐火材料企业有2万余家，其中主营业务收入500万元以上的规模企业约2，000家，平均年产量不足2.5万吨。除此之外，尚存在大量未进入统计口径的国内中小型耐火材料企业，这些企业数量巨大、生产能力高度分散，使得我国耐火材料行业处于完全竞争状态，市场竞争较为激烈。
据中国耐火材料行业协会统计，2012年，全国耐火材料产量2818.91万吨，比2011年年同期减少130.78万吨，同比降低4.43%。耐火材料行业产能已由“结构性过剩”转变为“全面过剩”。在目前的经济形势下，耐材产品市场无序竞争、低价竟销、秩序混乱的局面短期内难以扭转。
2.2 下游行业萎缩的风险
耐火材料主要应用于钢铁、石油化工、有色金属和建材等高温工业，其中钢铁工业是耐火材料的最大消耗行业，钢铁工业用耐火材料占耐火材料产成品总消费量的70%左右，因此钢铁行业的景气度对行业的健康发展存在重大影响。2008年下半年以来，受国内产能过剩及全球经济增速趋缓等因素的影响，钢铁等主要下游行业高成本，低利润的经营现状仍在继续。钢铁、水泥及平板玻璃等行业产能过剩问题进一步显现，产品价格低位运行，产能利用率处于较低水平，据相关协会估测，炼钢产能利用率不足75%，水泥产能利用率也仅在72%左右。
下游行业经营状况欠佳的直接后果就是，一方面耐火材料企业为了获取有限的订单互相杀价、恶性竞争；另一方面下游企业拖欠货款越发严重，使得部分中小耐火材料企业资金链断裂。如果未来钢铁等下游行业景气度继续下滑，其对耐火材料行业的负面影响将会加重。
综上所述，我国还处于工业化的过程之中，耐火材料作为支撑高温工业发展的基础性材料，仍将保持一定的发展速度。与发达国家相比，我国耐火材料结构中不定形耐火材料比重偏低。考虑到我国耐火材料庞大的总需求量，不定形耐火材料将以更快的速度实现普及，相关行业企业有望实现超常规的发展。
参考文献
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[2] 钟香崇.中国耐火材料工业的崛起[J].耐火材料.2013-1.
耐火材料范文3
不定型耐火材料生产方法简单、设备简单、劳动强度小、免烧、节能、整体性好、导热系数小、强度大、热震好，这些技术优势使不定型耐火材料迅速发展。不定型耐火材料大体可分为混凝土、浇注料、喷涂料和可塑料，高炉建设主要使用的也是这4种不定型耐火材料。浇注料是由耐火材料厂提供原料和配料方案，现场加工，用振动棒密实，养护后须热处理。虽然受现场条件限制质量不稳定，但浇注料的整体性好于混凝土。只是在对浇注料质量至关重要的用水量和热处理两个方面不如混凝土，且原料的消耗比混凝土多5％～8％。可塑料介于混凝土和浇注料之间，由耐火材料厂先将“浇注料”做成具有可塑性的泥条，配料中有缓凝剂，由塑料袋封装，在现场进行施工和热处理。可塑料施工中的最大问题是打结接茬处易起皮脱落，缓凝剂用量不当或是塑封不良易硬化结块。
二、耐火材料采购管理中常遇到的问题
1.供货商资质考察问题
中国是耐火材料主要的生产国，生产厂家达数千家，企业实力良莠不齐，且多为民营企业，很多不具备科研实力。因此，在高炉耐材招标过程中，会有一些滥竽充数的厂家，在招标提供的一些书面资料中，夸大企业的实力，从而对采购方造成一定的误导。耐火材料供应商资质考察对于耐火材料的采购非常重要，所以要严格把握资质考察关，最终选择合格的供货商。在对企业进行实地考查时，要从以下几个方面对耐材供应商进行考察：一是要有合格的窑炉（目前，为了提高产品质量，节省能源，隧道窑已广泛使用，且不同产品的隧道窑长度是不同的）；二是要对原料进行严格的进厂检验（原料检测实验室）；三是要对最终产品进项抽检（产品检验室）；四是具有一定实力的科研团队。
2.招标中存在的问题
目前，冶金类企业耐火材料招标主要是设计方提供耐火材料种类及数量，再由采购部实际操作招标，审计监督过程的模式。此模式在一定程度上保证了参加投标单位的技术可行性，过程的公开性及透明性，确保各投标商的权益。但因耐火材料的地域性特点及其本身受原料影响较大，故价格往往波动很大，为耐材最终定标造成很大影响。在以往工程中，常存在以下问题：（1）由于设计部门无专业耐材人员，耐材指标的制定往往出现偏差。（2）不能掌握耐材市场价格波动机制，一般通过与同期或往期项目比较，采用最低价中标的原则，为耐材质量埋下隐患。（3）在审计过程中，过分看重价格因素，有时造成中标价格低于成本价格。
三、耐火材料采购管理
耐火材料采购管理是一项非常繁琐的工作，对于一项高炉工程，耐火材料现场到货非常集中，这就为耐火材料的现场管理带来一些问题。要顺利完成耐火材料的采购管理，就必须严格把握各个环节，严格按照相关要求和标准进行。
1.供应商筛选
中国是耐火材料生产大国，要在众多的厂家中选出合格的供货商，就必须对供应商的资历、诚信度等各方面进行全面的考察，获取更多的一手资料。对于已成为企业合格供应商的，应对其进行重新评估，从这些供应商以往供货的质量、合同履行情况、到货情况、售后服务等方面进行评估。最后，根据各供应商的得分进行分级，将评估合格且优秀的供应商评为优级，并可成为企业的战略合作企业；评估基本合格的供应商评为中级，需对其进行进一步的考察，留为备用供应商；将评估不合格的供应商评为差级，直接从企业供应商中去除。除对已有供应商进行评估外，还应该通过招标公告、行业刊物、互联网、专家推荐等方式寻找新的供应商，使公司耐火材料供应商的数量和质量都有所提高。增选新的供应商，必须对其进行严格的考察，主要从以下几个方面进行：一是考察企业资质，即考察供应商是否具备耐火材料生产资质。硬件方面，供应商必须具备生产耐火材料的完整生产线。
例如：严格的原料进厂检测实验室，原料混合、成型设备，烧成设备（最主要，因为不同的定型产品所需要的窑炉不同，如用隧道窑其长度也不同），成品检测实验室。企业软件方面，供应商必须有一支技术过硬的专业团队，企业管理有序，具备能长期合作的条件。二是考察行业信誉，即通过各种渠道对供应商的信誉进行考察，从供应商是否有不良的供货事迹、其产品在行业中是否有竞争力、市场占有额是否高等全方位进行考察。三是考察生产能力，即对供应商往年的生产量和销售额进行考察，看其是否具有一定的生产能力，能否满足工程所需耐火材料的供应。对于所有的供应商都要进行定期考察。现场采购人员要定期将现场供应商的供货情况、产品质量和售后服务信息传送到总部，使总部对供应商有一个定期的考察。当一项工程竣工后，采购部要对整个工程中耐火材料的供应商进行总结，总结采购过程中供货厂商存在的问题和不足，为下一个工程的采购工作总结经验，做好铺垫。
2.招标
在设计方确定了耐材种类及数量后，就要进行耐火材料的招标工作。在进行招标前，要制定采购计划，采购计划是采购管理的第一步。对采购计划的要求主要是及时性和准确性：及时性要求留有足够的组织进货时间；准确性要求计划要反映真实情况，尽量避免临时更改。（1）进行采购分析。根据设计部门的设计，分析所需采购耐火材料的种类、数量和采购时间。（2）供应商选择。能否选择到合适的供应商，关系到是否可以为工程开一个好头，选取合适的供应商，应从以下几个方面进行：①合同谈判，和多个供货商进行“议标”，通过与初步选择的供货商进行商谈，选择质量合格、价格相对低的供货商；②加权方法，把耐火材料的各种要求指标化，然后把供货商的指标进行比较，从而初步选择比较合适的供货商；③筛选和独立估算，可以制定几个评价标准，多方面进行选择，自己编织“标底”，进行综合比对选择。（3）合同的签订。在最终选择好供应商后，要和供应商签订合同。因为耐火材料生产周期一般比较短，且最终的使用量不确定，质量存在波动，因此，要充分考虑各方面的问题，在合同中明文规定，维护公司的权益，可以对不同类型的耐火材料制作专门的合同模板和技术附件。为了保证招标过程中技术的可靠性，应邀请耐材方面的相关专家参加技术交流，保证所购耐材的理化指标和工艺的准确性。根据市场原材料价格及各种生产成本，核算出各种耐火材料的价格区间，保证最终中标价格的合理性。在耐火材料的采购过程中，在保证采购成本低的情况下，要充分考虑耐火材料的质量问题、供货问题，从各方面保证采购的顺利进行，同时也降低采购成本。
3.监制
如何才可以保证耐火材料的质量和按时供货，对供应商的监制显得尤为重要。在监制过程中，监制人员不能只是一味要求供应商及时供货，产品质量也非常重要，所以必须聘请精通耐火材料生产工艺的专业监制人员，严格监督耐火材料的每一个环节，确保耐火材料的质量。
4.催货
高炉耐火材料使用主要集中在热风炉、高炉本体、热风管道和渣铁沟部位，对耐火材料的需求相对比较集中，做好催货工作，对整个工程的进度至关重要。进行耐火材料催货，必须了解耐火材料的生产周期，了解其生产所需要的时间。此外，施工前要经常与现场施工监理人员进行经常性沟通，了解工程进度，制定详细的催交时间安排表，并按照自己的安排进行催货。在催交过程中，可能会出现以下情况：（1）发货的品种和数量有偏差。由于耐火材料的到货量大，且为连续性到货，所以在发货前必须告知厂家发货量，如果发货量不对，随后再向供应商进行核对发货就浪费了很多时间，因此，在向供应商发函要求其发货时要向其明确此次发货的品种和数量。（2）供应商发货存在欺骗性。在催货时，供应商常以各种理由说工期紧，货已发出但实际没发货来搪塞，因此，在催货时不能光以口头形式通知，要以书面形式告知供应商，并说明设备不能按时供货的严重性，并要其传真发货单以证实。如果属于工期紧张，则需派专人到供应商催货。由于耐火材料的使用量大，所以在催货过程中要作详细的催货表。虽然在施工前施工方列出的计划表中会写明所需耐火材料的数量及时间，但采购人员不能完全按照施工方的计划表来催货，必须结合现场施工进度，按照自己的计划进行催货，防止现场到货量大，难于管理，损耗量增加。
5.现场管理
耐火材料施工相对比较集中，货到达施工现场的量也很大，所以对现场耐火材料的管理必须井井有条：（1）需防雨的必须做好防雨措施，能入库的必须入库，不具备条件的必须用防雨布进行遮盖。（2）严格按照计划及现场进度安排耐火材料有序进场，避免过多进场，存放混乱而造成浪费。（3）严格监督施工单位的施工及材料管理，避免施工单位因自身保管及使用不当而造成浪费。现场情况多变，所以一切以现场为主，本着一切为工程服务的宗旨，做好耐火材料现场管理工作。
四、结束语
耐火材料范文4
关键词：发泡剂；陶瓷纤维；莫来石轻质砖；纤维增强
1 引 言
轻质隔热耐火材料目前向耐热、热震稳定性好的方向发展[1,2]。纤维增强复合耐火材料是利用纤维的高强度高模量以及复合材料的断裂机制来提高材料的性能，以开发更为优越的功能耐火材料[3,4]。本研究在制品中掺入少量的耐火纤维，使之能均匀地分散到材料中，以提高轻质耐火材料的强度、热震稳定性能。
2 实验内容
2.1实验原料
试验以工业氧化铝（氧化铝含量99.3%）、石英砂（氧化硅含量99.35%）为主要原料，苏州黏土为结合剂（氧化铝含量37.62%），十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为发泡剂，硅酸铝纤维为增强剂，减水剂（三聚磷酸钠）、稳泡剂（糊精）为外加剂。
2.2试样制备
本文分别采用湿法和干法分散对硅酸铝纤维的加入进行研究。
湿法分散：将硅酸铝纤维棉加入适量的水及分散剂，采用电磁搅拌器搅拌15min后，与原料湿磨1h左右，把球磨好的浆料注入25mm×25mm×125mm的模具中浇注成形。
干法分散：将耐火原料和耐火纤维共磨，控制好研磨细度。将结合剂加入到含纤维的混合料内，机械搅拌泥料至均匀，然后进行挤压成形。
将干燥后的试样在电炉中烧成，烧成温度为1400℃，保温3h后自然冷却。测定制品的容重、显气孔率、耐压强度和抗折强度。
3 结果与分析
3.1发泡剂加入量对制品性能的影响
十二烷基苯磺酸钠（SDBS）加入量分别为原料总质量的0.2%、0.5％、1％、1.5％、2％，发泡剂的含量对制品的容重、显气孔率和耐压强度的影响如图1、图2所示。
由图1可知，随着SDBS发泡剂加入量的增加，试样的容重先降低后略升高，当发泡剂的含量为1%时，容重最小，为0.65g/cm3；试样的显气孔率先增加后降低，当发泡剂为1%时，显气孔率最大，为80%左右。由图2可知，随着SDBS发泡剂的加入量的增加，试样的耐压强度先降低后略升高，当发泡剂为1%时，耐压强度最低，仅为3MPa。综合考虑，SDBS发泡剂的加入量为1%时，样品效果最佳。而加入过多的SDBS发泡剂时，料浆在搅拌中产生过量泡沫，料浆内部的气泡破裂而大量排出，产生的气泡大而不均匀。
3.2湿法分散纤维的加入量对性能的影响
硅酸铝纤维加入量分别为0、0.5%、1%、2%、3%，纤维加入量对制品容重、显气孔率、耐压强度性能的影响如图3至图5所示。
由图3可知，硅酸铝纤维加入对制品容重和显气孔率影响微小。由图4、图5可知，随着硅酸铝纤维含量增加，制品的耐压与抗折强度先增大后降低。当含量为1%时，耐压强度、抗折强度都达到最大，其值分别为8MPa、3MPa。这可能是因为适量的硅酸铝纤维在基体中起结合桥接作用，当裂纹尖端扩展时，很容易遇到弹性模量比基体大得多的硅酸铝纤维，这时裂纹将发生偏离，将沿着纤维与基体的结合面或在基体内扩展，这样平面裂纹变成了非平面裂纹，表面积与表面能大大增大，就能吸收更多的断裂功，故制品强度增大较明显。但随着硅酸铝纤维的继续加入，制品的强度明显减小。这可能是由于硅酸铝纤维过多而难以分散，造成硅酸铝纤维发生团聚现象而使制品性能下降。
3.3干法纤维分散对制品性能的影响
干法分散时间分别为15min、30min、60min，研究纤维分散时间对制品的耐压强度和烧后线收缩率的影响，结果分别如图6、图7所示。
由图6可知，随着纤维分散时间的增长，制品的耐压强度先增大后减小，但总体上比没加入纤维的强度大；在分散时间为30min时，样品的耐压强度达到最大，其值为5.9MPa。由图7可知，随着分散时间的增加，样品线变化率呈减少趋势，说明分散时间越长纤维分散效果越好，起到了增韧的作用。综合考虑，分散时间为30min最佳。
4 结 论
（1） SDRS发泡剂对制品的容量、显气孔率和耐压强度有一定的影响，当含量为1%时，制品效果最佳。
（2） 采用湿法分散纤维，硅酸铝纤维对试样的容重和显气孔率影响不大，但可明显提高烧后试样的强度，当硅酸铝纤维加入量为1%时，制品效果最佳。
（3） 采用干法分散纤维，分散时间对样品的强度和线变化率有一定的影响，分散时间为30min时，效果最佳。
参考文献
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耐火材料范文5
关键词：耐火材料；化学分析
分类号：TQ175.18
近年来，随着连铸和炉外精炼等炼钢新技术的不断发展，对耐火材料的使用性能提出了更高的要求。通过使用高质量的原料与先进的工艺制度等来进一步提高铝质耐火材料的性能，而铝质耐火材料中Al含量的多少直接影响其性能。由此可见，研究建立测定Al的分析方法，具有重要意义。
一、分析方法
强碱分离EDTA容量法：该法根据排除干扰手段的不同分为强碱分离、氟化物置换及不分离直接滴定等方法。样品经混合溶剂溶解酸浸后，用强碱（NaOH）去除铁、钛、镁等干扰离子生成的氢氧化物沉淀，用过量的EDTA标定，在pH=4.5煮沸的情况下，产生络合物。过量的EDTA用硫酸铜标定，以PAN为指示剂。根据EDTA的消耗量，确定耐火材料中三氧化二铝的含量。
置换EDTA法：样品经混合溶剂溶解酸浸后，加入过量EDTA标准液，使得铁、锌、钢等元素与之形成络合物，在乙酸存在的条件下，煮沸，使铝元素也形成络合物。用二甲酚橙作指示剂，以硝酸铅标准溶液滴定过量的EDTA。加入氟化物，置换铝释放EDTA，再用硝酸铅标准溶液滴定，组后计算出铝的含量。
直接滴定EDTA法：样品经混合溶剂溶解后，用强碱（NaOH）去除铁、钛、镁等干扰离子生成的氢氧化物沉淀，定容，取部分溶液，加入过量EDTA标准溶液，调节PH=4左右，使铝元素与EDTA完全络合，以PAN为指示剂，过量的EDTA用硫酸铜标定。然后计算出铝的含量。
重量法：试样除碳，经混合溶剂溶解，酸浸后，在pH=4～5时，用氟化钠将铝元素形成沉淀析出，用盐酸-硼酸将沉淀溶解，再以8-羟基喹啉沉淀铝，经过滤洗涤，用140～150℃恒温箱烘干称重，由此计算铝的含量。
铜铁试剂分离法：试样溶解酸浸后，用铜铁试剂使铁等干扰元素去除后，加抗坏血酸掩蔽剩余的干扰元素，加铬天青S显色，加六次甲基四胺调整溶液pH值到5.5左右，测量吸光度，计算铝的含量。
抗坏血酸掩蔽铁直接法：试样用硝酸盐混合酸溶解，高氯酸发烟并加盐酸处铬[1]。稀释定容后取样，加抗坏血酸掩蔽铁，调节酸度，铬天青S显色，测量，计算铝的含量。
甲基异丁基酮萃取分离法：试样用硝酸、盐酸混合酸溶解，高氯酸发烟，含铬时滴加盐酸除铬，然后用甲基异丁基酮萃取分离等干扰元素。剩余干扰元素用抗坏血酸掩蔽。调整酸度后以铬天青S显色，并加六次甲基四胺调节pH，测量吸光度，计算铝含量。
差示光度法：差示光度法是以某个适当的调百（透光率T>参比或调零（T）参比向右或向左放大标尺，从而使测量的精度在透光度标尺的高端得到改善。
二、各种分析方法的特点
对于常量三氧化二铝的测定，目前国内外标准一般用EDTA容量法。强碱分离法现已改为干过滤，提高了方法的准确性，但分离手续仍属繁琐。氟化物置换法需多次煮沸，终点也不好掌握。直接滴定方法由于对共存铁离子干扰排除的手段不同又分为掩蔽法与差减法。差减法快速方便，但测铝量的准确性受铁检出量精度的影响较大，且试液都应从同一份母液中分取。掩蔽法是先用EDTA在高酸度下将铁准确掩蔽，该方法虽比差减法麻烦但测定准确度高。
用EDTA容量法测定铝一般采用返滴定剂有铋盐、铜盐、铅盐、锌盐等。测定的酸度因不同返滴定剂而不同。根据各种材质组分的不同，使用的返滴定剂也不同。对于低含量铝一般用铬天青s光度法或铬青R光度法。微量及痕量Al的分析采用原子吸收法，原子发射光谱法、色谱法、X射线荧光光谱法及分光光度分析等方法。中分光光度分析以仪器价廉、操作简单、快速等优点而具有广泛的实用价值。微量铝的测定方法中，光度法无需昂贵仪器等特点，适合各级常规检测化验室推广使用。常用的显色剂有铝试剂4，5-二溴苯基荧光酮，8-羟基哇琳、二甲酚橙、铬天青S（CAS）等，其原理都是利用这些给电子螯合剂与A13+形成有色物质。
目前痕量铝的分析测定主要采用光度法，但此法的重现性不好，稳定性差，检测浓度范围窄，生色反应受温度、pH值、介质等条件的影响较大。但随着科技和研究的发展，新的、高灵敏度的、高选择性的、测定铝的显色体系，使铝的光度法测定的条件有了较大的改善，测定的灵敏度、选择性和准确度有了较大的提高。
高含量的铝测定可以采用差示光度法，差示光度法实质就是通过放大标尺提高测量精度的方法，向右扩展标尺即高吸收差示法。通常先制取一个浓度与被测试样含量接近，而有小于含量的标准溶液或标样，按照操作方法处理，在测量时用它作为参比调吸光度零（即透光率百），测定试样及工作曲线的吸光度，利用工作曲线或计算方法求得。
三、结论
硅质耐火材料成分的定量分析通常采用化学分析方法，此方法操作程序繁杂、耗时耗力，如果操作程序控制不当，还会造成分析结果的误差，因此新的化学分析方法研究的越来越多，同时一些其他分析方法也在不断出现，例如XRF分析[2]，新的检测方法的出现，将促进耐火材料铝的检测向高灵敏度、高精密度方向发展。
参考文献
耐火材料范文6
关键词：水泥回转窑；烧成带；新型环保耐火材料
1 概述
随着新型干法水泥生产技术在我国的迅速普及，我国水泥工业得到飞速发展，2012年，水泥总产量达21.8亿吨，占世界总产量55%左右。在20世纪六、七十年代，镁铬质耐火材料因具有良好的挂窑皮和抗水泥熟料的化学侵蚀性能，而被广泛应用于新型干法水泥窑的烧成带[1]，并取得了良好的使用效果，但由于镁铬砖在使用过程中砖内的Cr2O3组分与窑气、窑料中的碱、硫等相结合，形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所带入的硫，碱与硫共存时形成另一种水溶性Cr6+有毒性致癌物质：R2（Cr，S）O4。水泥窑在正常运转中，其窑衬中镁铬砖内的一部分Cr6+化合物随着窑气和粉尘外逸，飘落在厂区及周边环境中，造成厂区大气的污染； 另一部分则残留在拆下的废砖中，废弃的残砖一遇到水就会造成地下水的污染；更直接的危害是在水泥窑折砖和检修作业时，窑气和碎砖粉尘中的Cr+6会给现场人员造成毒害，据有关专家论证，Cr6+腐蚀皮肤，使人易患上大骨病，进而致癌。因此，镁铬质耐火材料作为水泥窑内衬会对环境和人类造成长期污染和公害。
发达工业国家在水源、环境和卫生方面有着一系列配套的规范，其中德国对水泥厂预防“铬公害”的规定最普遍，执行也是最严格的，具体内容如表1所示：
我国于1988年4月颁布国家标准GB3838-88，对地面水中Cr6+含量进行明确规定，如表2所示：
这就使得水泥企业在使用镁铬砖做水泥窑内衬投入的环保费用加大，特别是用过镁铬残砖处理费用非常昂贵，因此，水泥窑用耐火材料无铬化是必然的发展趋势。
2 水泥窑烧成带新型环保耐火材料的研制
2.1 研制思路
目前，用于水泥回转窑烧成带的无铬环保耐火材料主要有镁白云石砖和镁铝尖晶石砖。镁白云石砖对水泥熟料具有良好的化学相容性和优良的挂窑皮性，但是抗热震性差，抗水化性差；镁铝尖晶石砖具有良好的抗热震性和抗侵蚀性，但是挂窑皮性差[3，4]。镁砖中引入铁铝尖晶石制成的第二代新型环保耐火材料―新型环保耐火材料，结构韧性好，抗碱盐及水泥熟料侵蚀能力强，具有良好的挂窑皮性能，在烧成带能有效延长使用寿命，是目前适合我国国情的新一代水泥窑烧成带用无铬耐火材料。但该产品的关键是铁铝尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有关工艺条件对制品性能的影响。
2.2 试验与研究
2.2.1 铁铝尖晶石的合成。铁铝尖晶石是一种自然界少有的矿物，化学分子式为FeAl2O4，其中含58.66%A12O3和41.34%FeO。铁铝尖晶石为立方体结构，二价阳离子占据四面置，三价阳离子填充在由氧离子构成的面心立方中。其理论密度为4.39g/cm3，莫氏硬度为7.5。要形成铁铝尖晶石，必须保证氧化亚铁（FeO或FeOn）是处于其稳定存在的条件下。只有在FeO能稳定存在的区域内，才能保证与Al2O3形成的化合物是FeO・ Al2O3尖晶石，而在FeO稳定存在的区域以外的条件下，铁的氧化物与Al2O3作用得到的产物很难说是FeO・Al2O3尖晶石，而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶体[5]。FeOn- Al2O3的系相图如图1所示：
为了得到高质量的合成铁铝尖晶石，我们特聘请了欧洲知名耐材专家进行专业技术指导，经过大量试验，掌握了烧结合成铁铝尖晶石的关键技术，为生产达到国际水平的新型环保耐火材料打下了良好的基础。在生产中把FeO与Al2O3按一定比例混合均匀后压制成荒坯，在保证“FeO”稳定存在的气氛下，经高温烧成，制得FeO・ Al2O3尖晶石含量为97%以上的烧结铁铝尖晶石。产品衍射如图2所示：
2.2.2 原料与制品的性能 ①原料的选择。根据我们的生产经验，结合水泥窑烧成带对耐火材料的要求，我们选用优质镁砂、合成尖晶石为原料，并加入特殊添加剂来强化制品的性能，研制生产出第二代无铬镁尖晶石砖―新型环保耐火材料。所用原料理化指标如表3所示。②制品的性能。将原料破碎成所需的粒度，采用四级配料，经强力混碾、高压成型、高温烧成。产品的显微结构见图3，产品理化指标与国外同类产品对比情况如表4所示。
2.2.3 铁铝尖晶石对制品性能的影响 ①铁铝尖晶石加入量对制品耐压强度的影响。从图4可以看出：随着铁铝尖晶石增加制品的耐压强度呈现出先升后降的趋势，这是由于铁铝尖晶石与镁砂互溶的结果，铁铝尖晶石的加入量在10%时，制品的强度达到最大值。②铁铝尖晶石加入形式对制品抗热震性能的影响。从实验结果表5可以看出：以颗粒形式加入铁铝尖晶石制品的抗热震性比以细粉形式加入铁铝尖晶石制品相对较好。
2.3 产品的性能
2.3.1 结构韧性好、热震稳定性优良。新型环保耐火材料在烧成及使用过程中Fe2+离子扩散进入周边的氧化镁基质中，同时部分Mg2+离子扩散进入铁铝尖晶石颗粒，与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反应生成镁铝尖晶石，这一活化效应使制品在烧成或使用过程中，内部形成大量的微裂纹，重要的是铁铝尖晶石的分解过程、Fe2+离子和Mg2+离子的相互扩散在高温下持续进行，使得MgO-FeAl2O4耐
火材料在整个高温使用过程中，可以形成大量的微裂纹，这些微裂纹的存在有利于缓冲热应力、提高制品的结构柔韧性和热震稳定性。
2.3.2 强度高。从制品显微结构可以看出：制品内部铁铝尖晶石与高纯镁砂互溶，结构非常均匀致密，晶粒发育良好，颗粒与基质间通过晶间尖晶石相连接，结合良好，明显的提高了砖的密度和高温强度。
2.3.3 具有良好的粘挂窑皮性能。在使用过程中，制品中的Fe2O3与Al2O3都易与水泥熟料中的CaO反应生成C2F、C4AF等低熔点矿物，该矿物具有一定的粘度，可牢固粘附在新型环保耐火材料的热面，形成稳定的窑皮。我们把新型环保耐火材料和直接结合镁铬砖分别制成40mm×40mm×60mm样块，用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4，压制成Φ30×10mm圆饼，把圆饼放在两个样块中间，放入电炉内加热，温度升到1500℃，保温3小时，冷却后测其抗折强度，二者基本相同。由此可见，新型环保耐火材料粘挂窑皮性能优良。
2.4 产品的应用
新型环保耐火材料自2012年研制成功投放市场以来，通过河北鹿泉曲寨水泥公司、宁夏瀛海天琛水泥公司、内蒙古哈达图水泥公司、陕西尧柏水泥集团、北方水泥集团、河南锦荣水泥公司、新疆天基水泥公司、安阳湖波水泥公司等二十多家大型水泥企业2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窑烧成带应用，寿命周期均达到12个月以上，受到用户认可。
3 结论
采用优质高纯镁砂和我公司自主研发的铁铝尖晶石为原料生产的新型环保耐火材料，具有柔韧性好、抗热震、强度高、耐磨损、易粘挂窑皮等特点，克服了白云石砖易水化和镁铝尖晶石砖不易粘挂窑皮的缺点，消除了Cr6+公害，是适用我国新型干法水泥窑烧成带理想的新一代环保耐火材料，可用于5000t/d～12000 t/d大型水泥回转窑烧成带。
参考文献：
[1]张君博，肖国庆，刘兴平等.氧化镁铁铝尖晶石耐火材料的制备，硅酸盐通报，2009年第06期.
[2]梁忠博.白云石砖在窑外分解窑上的试用，水泥，1996年第03期.
[3]章道运，孙露霞.大型水泥窑用碱性砖的开发与应用[J]，河南建材，2013（1）：38-40.
