3 耐火材料的使用性质.ppt

耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀的性能称为抗渣蚀性能。 腐蚀性介质通常称之为“熔渣”。所谓“熔渣”，包括高温下与耐火材料接触的各种固态、液态物料（如水泥熟料、石灰、熔融金属、玻璃液等）、冶金炉渣、燃料灰分、飞灰以及各种气态物质等。高温环境下，熔渣物质与耐火材料相接触，并与之发生复杂的物理化学反应，导致耐火材料的侵蚀损毁。占材料被损坏原因的50％以上。 6、抗渣蚀性能 (GB/T 8931-2007) 钢水及熔渣对耐火材料的侵蚀 熔渣侵蚀是耐火材料使用过程中最主要的一种损毁形式，耐火材料在熔渣中的溶蚀损毁一般可分为以下几种情况： ????单纯溶蚀：耐火材料与熔渣不发生化学反应的物理溶解作用所造成的耐火材料的损毁。如碳素材料向钢铁溶液中的溶解即属于单纯溶蚀作用。 反应溶蚀：耐火材料与熔渣物质在其接触界面处发生化学反应，生成低熔点的化合物，导致耐火材料工作面的溶蚀损毁。 渗透、侵入变质溶蚀：熔渣类物质通过耐火材料的气孔或通过液相、固相扩散，渗入耐火材料基体中与耐火材料的基质和结晶相发生反应，使耐火制品的组织结构发生质变而造成耐火材料的溶蚀损毁。 碱性耐火材料的熔渣侵蚀过程就是一个典型的渗透、侵入变质溶损过程。 熔渣在耐火材料中的渗透 熔渣 镁砂颗粒 熔渣在镁砂颗粒中的渗透 镁碳化硅浇注料抗渣实验后电镜图片 材料科学与工程系 三、耐火材料的使用性质 1、耐火度(GB/T 7322-2007) 耐火材料在无荷重条件下，抵抗高温作用而不熔化的性质称为耐火度。 与有固定熔点的结晶态物质不同，耐火材料一般是由多种矿物组成的多相固体混合物，没有固定的熔点。其熔融是在一定温度范围内进行的，当对其加热升温至某一温度时开始出现液相（即固定的开始熔融温度），继续加热温度仍然继续升高、液相量也随之增多，直至升至某一温度全部变为液相，在这个温度范围内，液相与固相同时存在。 耐火度是一个技术指标，将被测制品按一定方法制成截头三角锥。试锥以一定升温速度加热，达到某一温度开始出现液相，温度继续升高液相量逐渐增加,粘度减小，试锥在重力作用逐渐软化弯倒,当其弯倒至顶点与底接触的温度，即为试样的耐火度。 耐火度与熔点的区别： 1、熔点指纯物质的结晶相与液湘处于平衡时的温度； 2、熔点是一个物理常数； 3、耐火材料为多相混合体，其熔融是在一定的温度范围内进行的，是一个工艺指标。 耐火材料达到耐火度时实际上已不具有机械强度了，因此耐火度的高与低与材料的允许使用温度并不等同，也就是说耐火度不是材料的使用温度上限，只有综合考虑材料的其它性能和使用条件，才能作为合理选用耐火材料的参考依据。以镁砖为例，其耐火度高达2000℃以上，但允许使用温度大大低于耐火度。 耐火度的意义：评价原料纯度和难熔程度； 耐火制品的化学矿物组成及其分布状态是影响其耐火度的主要因素。杂质成分特别是具有强熔剂作用的杂质，将严重降低制品的耐火度。 同时，测定条件也将影响到耐火度的大小，如：粉末的粒度、测温锥的安装、升温的速率及炉内的气氛（针对变价元素，如Fe2＋与Fe3＋之间的转变）。 影响因素 2、高温荷重软化温度(GB/T 5989-2008 ) 耐火材料的高温荷重软化温度也称为高温荷重变形温度，表示材料在温度与荷重双重作用下抵抗变形的能力。 高温荷重软化温度在一定程度上能表明耐火制品在与其使用情况相近的条件下的结构强度与变形情况，因而是耐火制品的重要性能指标。 耐火制品的荷重软化温度取决于制品的化学-矿物组成、组织结构、显微结构、液相的性质、结晶相与液相的比例及相互作用等。 耐火制品荷重软化温度的测定一般是在0.2MPa的固定载荷下，以一定的升温速度均匀加热，在国家标准的示差—升温法测定试样压缩0.5%、1%、2%、 5% 时的温度。 在非示差—升温法中，常把试样压缩0.6%时的变形温度定义为试样的荷重软化开始温度，即通常所说的荷重软化点。 试样压缩4％－变形温度； 试样压缩40％－溃裂点； 各种耐火材料的荷重变形曲线 1-高铝砖（Al2O370%）；2-硅砖；3-镁砖； 4-粘土砖Ⅰ；5-半硅砖；6-粘土砖 Ⅱ 3、高温蠕变(GB/T 5073-2005 ) 耐火材料的高温蠕变性能是指在某一恒定的温度以及固定载荷下，材料的形变与时间的关系。根据施加荷重形式的不同可分为高温压缩蠕变、高温拉伸蠕变、高温抗折蠕变等。由于高温压缩与高温抗折蠕变较易测定，故应用较多。我国通常采用压