耐火材料的應用領域及基本要求

一、耐火材料應用的主要領域

耐火材料是高溫技術領域的基礎材料，應用的部門甚為廣泛。其中應用最為普遍的是在各種熱工設備和高溫容器中作為抵抗高溫作用的結構材料和內襯。在鋼鐵冶金工業中，煉焦爐主要由耐火材料構成。煉鐵的高爐及熱風爐、各種煉鋼爐、均熱爐、加熱爐等都決不可缺符合要求的各種耐火材料。不僅鋼液的模鑄要消耗大量耐火材料，連鑄更需要一些優質耐火材料。爐外精煉沒有優質品種的耐火材料也無從實現。統計結果表明，鋼鐵工業是需要耐火材料最多的部門，約占耐火材料總產量的60%。有色金屬的火法冶煉及其熱加工也離不開耐火材料。建材工業及其他生產硅酸鹽制品的高溫作業部門，如玻璃工業、水泥工業，陶瓷工業中所有高溫爐窯或其內襯都由耐火材料來構筑。其他如化工、動力、機械制造等都必需耐火材料?？傊?，當某種構筑物、裝置、設備或容器在1000℃以上高溫下使用、操作時，因可能發生物理、化學、機械等作用，使材料變形、軟化、熔融或被侵蝕、沖蝕，或發生崩裂損壞等現象，不僅可能使操作無法持續進行，使材料的服役期中斷，影響生產，而且污染加工對象，影響產品質量，故采用此種具有抵抗高溫作用的耐火材料。

二、對耐火材料的基本要求

高溫作業部門均要求耐火材料具備抵抗高溫熱負荷的性能，擔由于作業部門不同，甚至在同一爐窯的不同部位，工作條件也不盡一致。因此，對耐火材料的要求也有所差別?，F以普通工業窯爐的一般工作條件為依據，對耐火材料的性能概括地提出以下幾方面的要求：

抵抗熱高溫復合作用，不軟化，不熔融，需要耐火材料具有相當高的耐火度。

抵抗高溫熱負荷作用，體積不收縮和僅有均勻膨脹，要求材料具有高的體積穩定性，殘存收縮及殘存膨脹要小，無晶型轉變及嚴重體積效應。

抵抗高溫急熱負荷和重負荷的共同作用，不喪失強度，不發生入蠕變和坍塌，要求材料具有相當高的常溫強度和高溫熱態強度，高的荷重軟化溫度，高的抗蠕變性。

抵抗溫度急劇變化或受熱不均影響，不開裂，不剝落，要求材料具有好的耐熱震性。

抵抗熔融液、塵和氣的化學侵蝕，不變質，不蝕損，要求材料具有良好的抗渣性。

抵抗火焰和爐料、廖晨的沖刷、撞擊和磨損，表面不損耗，要求材料具有低的蒸氣壓和高的化學穩定性。

另外為了保證由塊狀耐火材料砌筑成的構筑物或內襯的整體質量，抗渣性和氣密性好，并便于施工，還要求材料外形整齊，尺寸準確，保證一定的公差，并杜允許存在的缺陷。為了承受搬運中撞擊及可能發生的機械振動與擠壓，要求材料具有相當高的常溫強度。對有些特殊要求之處，有時還要考慮其導熱性和導電性。

應該注意，雖然上述各點可作為評價耐火材料質量的依據，但是沒有任何一種耐火材料能夠完全滿足所有上述要求。在選擇或評價耐火材料時，使用材料的突出特性與使用條件相適應，物盡其用。同時又考慮到經濟核算。