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輕質(zhì)耐火材料
在砌筑的電爐爐體中，常分為耐火層、高溫耐火保溫層、中溫耐火保溫層等。為了減少爐墻本身的蓄熱和通過爐墻向外散失的熱量，以縮短升溫時(shí)問、節(jié)約熱能，常在靠近電爐內(nèi)襯高溫耐火層附近安放一層熱阻能力較強(qiáng)，既耐火又保溫的輕質(zhì)耐火材料。盡管這種材料的體積密度只有0.4～1.39／cm3，卻能耐1200℃以上的高溫，被廣泛地用作電爐內(nèi)襯和高溫保溫層材料。但也由于它的體積密度低、氣孔率高，導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度低、耐磨性能差、抗化學(xué)腐蝕性也較差，選用時(shí)應(yīng)考慮高溫機(jī)械強(qiáng)度能否滿足要求。輕質(zhì)耐火磚的制造方法有三種：燒掉加入物法(通常加入木屑)、泡沫法及化學(xué)法。目前常用的輕質(zhì)耐火磚有輕質(zhì)耐火粘土磚、輕質(zhì)耐火硅磚、輕質(zhì)耐火高鋁磚等。
1、輕質(zhì)粘土磚輕質(zhì)粘土磚是以粘土熟料為主要原料燒制而成，體積密度按相應(yīng)的牌號(hào)應(yīng)不大于.4～1.39／cm3，其主要性能指標(biāo)見下圖。輕質(zhì)耐火粘土磚主要用于熱處理爐內(nèi)襯，亦可用于爐子的高溫隔熱材料。其弱點(diǎn)是氣孔率大，耐磨性差，荷重軟化開始溫度僅1100℃左右，熱穩(wěn)定性差，耐火度與粘土磚接近。
2、輕質(zhì)耐火硅磚輕質(zhì)耐火硅磚用于溫度不超過1550℃的砌體部分，二級(jí)磚用作高溫隔熱材料。輕質(zhì)耐火硅磚的主要理化指標(biāo)見下圖。輕質(zhì)耐火硅磚具有較高的荷重軟化溫度(1600℃左右)，且高溫下殘余膨脹在0.2％以下，廣泛用于爐頂、爐墻部位。
3、輕質(zhì)高鋁磚(泡沫高鋁磚)輕質(zhì)高鋁磚體積密度為0.4～1.0g／cm3。密度大的可用于直接與火焰接觸部位，但不宜與高氣流沖刷或高溫熔化部位接觸。密度小的作保溫用，使用溫度應(yīng)不高于1450℃，輕質(zhì)耐火高鋁磚的主要性能指標(biāo)見下圖。輕質(zhì)高鋁磚用于砌筑各類高溫爐窯、電爐和高溫保溫材料。注：制品PM-1.0、PM-0.8可用于無強(qiáng)烈高溫熔融物料侵蝕及沖刷作用的部位，直接與火焰接觸；其余牌號(hào)制品用作保溫層。
4、輕質(zhì)氧化鋁磚(泡沫氧化鋁磚)輕質(zhì)氧化鋁磚由細(xì)粉加工燒制而成，性質(zhì)優(yōu)于高鋁磚，常用于電爐高溫部位的保溫材料，使用溫度為1300℃，溫度過高會(huì)出現(xiàn)收縮變形。
5、氧化鋁空心球隨著科技的發(fā)展，一些高級(jí)耐火保溫材料不斷出現(xiàn)，如氧化鋁空心球就是一例。氧化鋁耐火空心球呈顆粒狀使用，也可加人適當(dāng)膠結(jié)劑成型后砌筑用。
6、耐火纖維材料耐火纖維制品是一種新型的耐火材料，并兼有耐火和保溫的作用，同時(shí)具有質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、比熱小、熱穩(wěn)定性好、耐高溫、耐熱震和抗機(jī)械震動(dòng)、柔軟、容易施工等許多優(yōu)點(diǎn)，用作工業(yè)窯爐內(nèi)襯材料，可節(jié)約能源30％左右，減輕爐襯質(zhì)量90％以上，節(jié)省爐體用鋼材20％～50％，是設(shè)計(jì)與制造高熱效率電爐時(shí)提倡選用的新型輕質(zhì)耐火材料。
用耐火纖維棉制成了毯、氈、紙、板、繩、真空異形制品等，這些形狀特點(diǎn)為電爐的砌筑提供了極大的方便。纖維可以壓擠到磚砌電爐的裂縫和所有缺陷的地方，再加上耐火纖維爐襯的升溫和冷卻周期短，極大地降低了電耗，提高了工作效率。缺點(diǎn)是這種材料目前制造成本較高，因此在使用上受到一定的限制。
耐火纖維的生產(chǎn)方法有很多種，主要介紹以下幾種：（1）熔融噴吹法。將原料在高溫電爐內(nèi)熔融，形成穩(wěn)定的流股引出，用壓縮空氣或高壓蒸汽噴吹成纖維絲。（2）熔融提煉法和回轉(zhuǎn)法。高溫爐熔融物料形成流股，再進(jìn)行提煉或通過高速回轉(zhuǎn)的滾筒而制成纖維。（3）高速離心法。用高速離心機(jī)將流股甩成纖維。（4）膠體法。將物料配制成膠體鹽類，并在一定條件下固化成纖維坯體，較后煅燒成纖維。此外，還有載體法、先驅(qū)體法、單晶拉絲法和化學(xué)法等。
輕質(zhì)耐火材料三種造孔工藝介紹
氣孔的形成是輕質(zhì)耐火材料生產(chǎn)工藝中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié).氣孔的大小、形狀、生成量的多少以及分布情況等直接影響制品的質(zhì)量，形成氣孔的方法很多，在我國輕質(zhì)耐火材料工業(yè)生產(chǎn)中主要采用化學(xué)法，泡沫法和可燃物加入法。
1、化學(xué)法
化學(xué)法是指在坯料中添加一些可以通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的物質(zhì)。如加入碳酸鹽和酸、苛性械和鋁或金屬與酸等，借化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體，使制品獲得氣孔。但這種方法由于反應(yīng)迅速，氣泡生成不易控制，要根據(jù)工藝要求加入適量抑制劑。
2、泡沫法
泡沫法是在泥漿中加入起泡劑，如松皂，通過機(jī)械方法處理產(chǎn)生氣泡，與化學(xué)法類似，泡沫法產(chǎn)生的氣泡穩(wěn)定性不好，要加入固定劑控制。
3、可燃物加入法
可燃物加入法是指在泥枓中加入可以燃盡的物質(zhì)，如木屑。這些加入物在輕質(zhì)耐火材料經(jīng)高溫合成時(shí)被燃燒掉，產(chǎn)生氣孔。但此方法有著制品坯料強(qiáng)度低，成品易變形等缺點(diǎn)，需要控制合成工藝來克服。
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