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耐火材料由多晶质颗粒凝结在一起的非均质体,其间有许多孔隙。其质量与特性和原料的选用有很大的关系,在制造方面,选择正确的原料更加为重要。由于天然原料常存在杂质问题,所以新开发的耐火材料已使用高纯度合成原料。
耐火材料主要的功效: 在所有耐火材料中,有70%用于钢铁工业,其它应用在玻璃、水泥、粉末冶金工业。在工业上是使热反应器与周遭隔绝。其目的在使化学反应能够进行并使热的散失减至更加小程度。使热能储存在蓄热室内以便适时取用,使热能经复热器而得回收。 耐火砖的质量优劣皆视其耐火度、真密度、气孔率、体密度、耐压强度、高温膨胀率、荷重耐火度等条件而定。如作业温度、加料之化学组成、炉内温度改变的快慢与频率、热力条件。常见耐火砖大多为 Al2O3-SiO2系列。 一般言之,密度大与高温强度高明确反映质量精良。密度上升,孔隙率下降,强度随之上升。耐火材料的孔隙率一般在10-30%。 耐火材料的孔隙率影响炉渣侵蚀抗性更加大。若孔隙率增加,炉渣侵蚀升高。但此之中只有连通的孔隙会吸进炉渣和熔融金属,封闭的孔隙不参与液体和气体的输送工作。大的孔隙位处于键结基质与骨材之间,而非常小的孔隙在骨材内部。 耐火材料对炉渣和熔融金属的润湿性非常重要,化学侵蚀开始之前,耐火材料务必先被炉渣或熔融金属润湿。 耐火砖在生产管制的原料分析中,就务必测试真密度、体密度及孔隙率。 耐火砖在质量管理要检查成品时,也要测试真密度、体密度。
附录: ASTM C-20:耐火砖燃烧后利用煮沸水法,测试体密度和、外观孔隙率、吸水率、外观比重。 耐火砖视孔隙度、吸水率及比重测试方法:利用煮沸法需要3小时处理。 1、视孔隙度Apparent Porosity W3-W1 Po(%)=---------×100 W3-W2
2、吸水率Water Absorption W3-W1 Aw(%)=----------×100 W1
3、视比重Apparent Specific Gravity W1 Da=----------- W1-W2
4、体比重Bulk Specific Gravity W1 Db=----------- W3-W2 W1:样品干燥重量 105~120℃ W2:饱和水在水中的重量 W3:饱和水在空气中的重量
5、真比重True Specific Gravity:把试样尽可能磨细到无封闭气孔存在后,测量试样的干燥质量和真体积来求取真密度。 W1 Dt=-------------- (W2+W1)-W3 W1:粉末样品重 297μm W2:比重瓶内水 容积的重量 W3:粉末样品和水 容积的重量
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