窑体砖材知识

mullite

莫来石是一系列由铝硅酸盐组成的矿物统称， 这一类矿物比较稀少。莫来石是铝硅酸盐在高温下生成的矿物，人工加热铝硅酸盐时会形成莫来石。天然的莫来石晶体为细长的针状且呈放射簇状。莫来石矿被用来生产高温耐火材料。莫来石是Al2O3 -SiO2二元系中常压下唯一稳定存在的二元化合物，化学式为3Al2O3-2SiO2 ，天然莫来石非常少，通常用烧结法或电熔法等人工合成。

化学式: A1xSi2-xO5.5-0.5x 密度: 3.16g/cm3 莫氏硬度: 6~7

耐火度: 1800°C时仍很稳定,1810 °C分解为刚玉和液相

莫来石是一种优质的耐火材料，它具有膨胀均匀、热震稳定性极好、荷重软化点高、高温蠕变值小、硬度大、抗化学腐蚀性好等特点，目前主要有高纯电熔莫来石、普通电熔莫来石、全天然铝矾土精矿烧结莫来石和轻烧莫来石。

硅线石

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一、硅线石的颜色：

硅线石有多种颜色，主要有三种颜色变种：黄色，褐色和蓝色，其中黄色和褐色变种分布较广，而蓝色变种则是矿物学上的珍品，据研究，硅线石中的铁，铬和钛是决定其颜色多样性的主要原因，同时与其生成的岩石环境有关系。

1、黄色是自深度变质岩石和共生的伟晶岩来的未蚀变的硅线石单晶的特征。黄色是由于三价铁或在个别情况下是由于三价铬造成的。黄色硅线石含的氧化铁达1.8%和0.3的氧化铬。

2、褐色硅线石变种也是在深度变质岩石和共生伟晶岩岩石中形成的。褐色硅线石的氧化铁含量大于1%。

3、蓝色硅线石与铁含量低有关系，氧化铁小于1%，氧化钛为痕量，跟蓝晶石一样，颜色很可能是中间价电子转化的结果。

4、经强酸处理的精矿，因除去（或减少）硅线石表面铁质膜和赤、褐铁矿等杂质，颜色有棕黄色变为白色或灰白色。耐火度也随之提高，大于1830度，随氧化铝含量的提高而递增。

我司生产的酸洗硅线石精粉

二、硅线石的成份；

纯硅线石晶体的化学分析为：三氧化二铝含量62.92%，二氧化硅含量37.08%。 三、硅线石的晶体结构：

其晶体结构为斜方晶系，呈链状排列，不同于蓝晶石与红柱石的岛状。在晶体结构上与莫来石很相似，在晶体形态、结晶学其他方面的性质上也有很大的相似。其结晶体形状多为长柱状、针状或纤维状集合体。 四、硅线石在高温下的转化性能：

硅线石在高温下不可逆转变为莫来石和二氧化硅，并伴随有体积膨胀，体积膨胀率约为7-8%，莫来石的结晶过程是在整个颗粒发生的，转化的莫来石结晶大小为3微米，呈短柱状、针状，平行与原硅线石晶面。

硅线石精矿的开始分解温度与纯度及粒度有关系，纯度越高，开始分解温度就越高；粒度越大，开始分解温度就越大。氧化铝含量在56-58%的硅线石精矿，粒度小于0.09mm的开始莫来石化的温度约为1400度，完全莫来石化的温度约为1650-1700度。粒度大于0.09mm的开始莫来石化的温度约为1500度，完全莫来石化的温度要大于1700度。

硅线石精矿的线膨胀率也与纯度和粒度有关系，纯度越高，线膨胀率越大；粒度越小，线膨胀率越小。粒度小于0.2mm、氧化铝含量为-58%，1500度是约不大于1%。

硅线石精矿在煅烧过程中的膨胀与收缩，体密及显气孔率的变化，与精矿的纯度、杂质、粒度密切相关。而精矿的纯度、粒度和煅烧温度又影响其莫来石化的程度。所以莫来石化是本，它制约试样的各项烧结性能指标。

具有猫眼效应的硅线石

五、硅线石的用途：

硅线石是一种优质的耐火原材料，用于生产低蠕变、高荷软、高热震砖微膨胀的高铝砖及电炉顶，水泥回转窖用磷酸盐结合高铝砖等。还用于玻璃、陶瓷、技术陶瓷、特种涂料等行业。

与世界先进国家相比，我国的硅线石的开发应用起步较晚，在20世纪60年代，当时福建莆田将盛产的白云母硅线石片岩直接切割加工成各种形状、尺寸的耐火材料销售到省内外。在70年代末，因上海宝钢建设，外方提出使用包括硅线石在内的三石的要求，这促进而了我国硅线石矿物的开发应用。当时宝钢主要将硅线石应用在均热炉、加热炉关键部位的高铝砖及300吨钢包刚玉质上下滑板中。 六、硅线石的应用实例：

1、 耐高温防磨涂料 本发明涉及一种用于火力发电厂锅炉受热面的金属管壁上的耐高温防磨涂料。本发明由占总重量30％至40％甲料和占总重量60％至70％乙料组成。甲料为复合磷酸盐结合剂，由双氢磷酸铝、硅溶胶、钾水玻璃混合加热反应冷却后制得；乙料为混合粉料，由白刚玉细粉、白刚玉超微粉、棕刚玉细粉、棕刚玉超微粉、红柱石、硅线石、生粘土、硼砂、六偏磷酸钠混合均匀制成。本发明使用时在现场将甲料和乙料搅拌混合后，直接刷涂或喷涂在锅炉炉管金属管壁上，经常温养护及高温固化，即形成一层表面光滑、耐磨性能好的防磨涂料。能起到保护锅炉炉管免受高温高速烟气流的冲刷和腐蚀的作用，有效地延长了炉管的使用寿命。 2 、硅线石质耐火球及其生产方法 本发明涉及一种直径为６０～７０ｍｍ的硅线石质耐火球及其生产方法，主要适用于５００ｍ3以下炼铁高炉球式热风炉上部的热交换材料。该耐火球通过合理的配料，经均匀混炼、半干机压成型、烧成等工序制做而成。该耐火球具有热震稳定性好、热容大、抗侵蚀、球与球之间不粘结、不易炸裂、剥落，能提高热风炉换热效率等优点，是５００ｍ3以下炼铁高炉球式热风炉上部理想的热交换材料。

3、 聚苯乙烯法高岭土-硅线石质隔热耐火制品 本发明涉及一种聚苯乙烯法硅线石质新型隔热耐火制品，其特点是制品的氧化铁含量低，耐压强度高，抗热冲击性好，

特别适宜使用在含炭还原气氛的工业窑炉中作隔热内衬；制品勿需烧成后的切、磨精整，节省原料。

4 、高强度不定型耐火材料 高强度不定型耐火材料，是砌筑高温窑炉之用耐火泥。该不定型耐火材料由蓝晶石或红柱石、硅线石以及结合粘土、钠质水玻璃组成，其中蓝晶石或红柱石、硅线石含量６０～７５％，结合粘土含量５～１５％，钠质水玻璃含量１２～２５％。根据以上配方制作的高强度不定型耐火材料，其常温下粘结弯曲强度可达１７．０３ＭＰａ，烧结后弯曲强度达２０．８２，耐火度大于１７９０℃，达到和优于国内外同类材料，并且其生产成本大大低于用铝粉和锆粉为原料的同类耐火泥。

5、稀土复合碳化硅材料及其用途 一种稀土复合碳化硅材料及其用途，属于耐火材料及其成型制品。包括碳化硅和天然硅线石组成的骨料50％—80％，稀土氧化物Y2O3、La2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3之一或两种以上组合0．5—4％；粘土、Al2O3、BaCO3、滑石、天然硅线石组成的结合剂20％—49％。用于制造在1400℃以下长期使用的抗氧化，耐腐蚀装置，如循环流化床锅炉分离器使用寿命3年以上，燃烧器喷嘴、耐腐蚀输液泵密封件、窑炉器具等。

6、 耐磨耐火材料 本发明公开了一种尤其适合循环流化床、沸腾炉等工业炉中使用的耐磨耐火材料，其主要改进在组成耐火材料的骨架料和基质料中均使用了一定量的天然硅线石类矿物。本发明耐磨耐火材料较通常使用高铝质和碳化硅质耐磨耐火材料，在不增加或很少增加成本下，大大提高了耐火材料制品的机械强度、热稳定性和耐磨损冲刷性，提高了连续使用寿命。

7、一种复合隔热高温耐火涂料的生产方法 本发明提供一种复合隔热高温耐火涂料的生产方法，是以瓷土、漂珠、硅线石、稀土高温胶、改性硅藻土、稀土粘合剂、改性膨胀珍珠岩和水为原料，经原料处理、浸泡、按比例混合搅拌、静置消泡等工序复合制作而成，浸泡可在常温下进行，混合搅拌时可同时将所有原料一次混合搅拌，因而本发明具有工艺简单、设备少、成本低、效率高等优点。生产的涂料隔热保温效果好，完全阻燃耐煅烧，粘结力强，施工速度快，适用于８００℃～１４００℃的各种工业炉窑及设备的保温隔热工程，可使耐火层和隔热层合二为一，省工省时。 8、具有高温自增强作用的耐火浇注料及其生产方法 本发明涉及一种耐火浇注料及其生产方法。这种浇注料在高温使用过程中可通过内部组织结构的调整具有自增强作用，其生产方法是将蓝晶石族矿物（包括蓝晶石、红柱石、硅线石三种矿物）的微米级粉体（简称微粉）与高铝矾土熟料及结合剂按一定比例配合，制成耐火浇注料，该材料可以做为各类高温窑炉的砌筑材料，也可制成预制件或不烧砖使用。本发明原料来源广泛、工艺简单、产品高温强度大、便于实施推广。

9、 多功能复合型保温毡(膏) 本发明公开了一种多功能复合型保温毡（膏），属新型保温材料。由硅线石、海泡石、硅酸铝等十四种化工原料经化学反应而成。其反应后所产生的膏状流体为高级绝热涂料，其固体型材为多功能复合型保温毡，具有阻燃、绝热、保温、防水、隔音、抗震、耐酸碱腐蚀，无环境污染、对人体无危害、

无毒负作用、能弯曲、易切割等特点，是一种良好的水、汽管道、炉体等保温及室内装饰材料。

10、 蓄热式陶瓷球和蜂窝体的原料配方及成型工艺 本发明涉及一种用于蓄热式燃烧装置的蓄热式陶瓷球和蜂窝体的原料配方及成型工艺。其原料配方按重量百分比计为堇青石40～70％，硅线石5～15％，红柱石10～20％和锆英石15～35％。其成型工艺是采用热压灌浆成型工艺。本发明的产品性能优于现有的普通氧化铝球，其成型工艺适用于生产陶瓷球和陶瓷蜂窝体。

11、 密孔芯型过滤器 “密孔芯型过滤器”是高温金属熔体过滤净化的元件。该过滤器由于采用硅线石、高铝钒土等高级耐火材料为主要原料烧结而成，因而弥补了现有芯型过滤器的不足。由于本过滤器的过滤孔径小，数目多，提高了过滤效果，同时，高的耐火度和良好的热稳定性使本过滤器特别用于铸钢、铝铜合金、灰口铸铁、球墨铸铁等金属的熔体过滤净化。而且造价低，制造简单。

12、 复方硅线石预制式整体坩埚 本实用新型公开了一种复方硅线石预制式整体坩埚，其特征是采用白刚玉，电熔莫来石，刚玉粉，锆英石和硅线石粉等材料将坩埚预制成型，坩埚内表面为球底柱形，外表面为圆柱形。按本实用新型预制的坩埚包括０．３吨至５吨的酸性，碱性和中性坩埚，使用炉次可达４０炉以上，安全系数大大提高，大大缩短工序周期，并大幅度降低原材料费用。

13、高耐磨砖及其制造方法 高耐磨砖，由50-60％的烧结莫来石、20-30％的硅线石、5-15％的软质粘土、5-15％的锆英砂、2-3％的复合结合剂混配而成，应用中效果明显，最大表现为磨损小、耐碱侵蚀、热震稳定性好、使用寿命长，除适用于造纸行业中，还可应用于大型水泥回转窑下下侧过渡、分解带、窑口、冷却机。 14、 刚玉-莫来石绝热砖 一种刚玉-莫来石绝热砖，各组分的重量配比为(％)：电熔白刚玉＜325 目30-40％，αAl2O3＜325目20-30％，γAl2O3＜10μm 20-30％，硅线石＜120 目10-20％，苏州1号泥＜280目8-15％，外加：水25-30％，聚苯乙烯发泡球 0.5-2mm体积比为0.075-0.085m2/100kg，锯木屑0-0.5mm体积比为0.07- 0.08m2/100kg，本发明的刚玉-莫来石绝热砖，使用寿命长，可耐1700℃以上的高温，能直接接触火焰，耐各种气氛腐蚀，低导热，低热容，并具有优异的热震稳定性能。

15、 泥浆结合成型的抗热震耐火砖及其生产方法 本发明是一种由泥浆结合成型的抗热震耐火砖及其生产方法，可有效解决耐火砖抗震性能差、使用寿命短的问题，其解决的技术方案是，本发明耐火砖由莫来石、硅线石粉、高铝粉、红柱石、堇青石粉和白泥构成基料，再加入基料重量的3-15％的泥浆结合剂成型后烧结制成，其生产方法是按基料组方要求加入泥浆结合剂，经混碾均匀，用成型机成型，再在≥1350℃高温下的烧结炉内烧制而成，本发明产品抗热震性能好，在使用中有效防止掉砖、碎裂，使用寿命长，生产效率高，避免因停炉维修给企业造成的极大经济损失，推广应用前景广阔，经济和社会效益巨大。

16、 高热震性莫来石-堇青石耐火组合物 本发明涉及一种耐火材料，尤其是炼铁热风炉陶瓷燃烧器用高热震性耐火材料，其特征是基本由30-50wt％合成莫来石，

15-25wt％合成堇青石，10-20wt％硅线石，5-10wt％红柱石，5-10wt％α氧化铝超微粉，4-6wt％粘土组成。不仅保留了原堇青石耐火材料优异性能，而且极大提高了抗热震性，及常温耐压强度，具有优良的综合性能，用于钢厂炼铁热风炉，经模拟试验可以达到一代炉龄 20-25年的使用寿命。本发明耐火组合物，特别适用于温度变化较大，对热震稳定性要求较高，且对工作气氛无特别要求场合使用。

17、 硅线石、红柱石微粉结合的耐火球 本发明涉及一种耐火材料，特别是涉及一种硅线石、红柱石微粉结合的耐火球。以重量百分比表示，原料中含有高铝料40～60％，气化SiO2微粉1～5 ％，硅线石2～8％，红柱石2～14％，焦宝石10～30％，白干粘土8～15％，另外加入占原料总重2～8％的外加剂。本发明耐火球具有以下优点：(1)其高温蠕变率在0.2MPa×1400℃×5h条件下，降低到0.3％以下。(2)耐压强度高，达到2.5万N/球。(3)抗高温性能好，1500℃高温下，球体不变形，不软化。(4) 产品寿命长，一次炉役均在5年以上，节省了大量检修费用，具有较好的经济和社会效益。

18、 抗水泥熟料浸蚀高铝砖及其制造方法 抗水泥熟料浸蚀高铝砖，属耐火材料领域，由矾土颗粒、矾土细粉、硅线石、锆英砂微粉、粘土外加磷酸铝配比而成，制得的高铝砖抗碱浸性能高、耐磨系数大、砖使用寿命长且成本低廉，适用范围广，可应用于水泥窑后烧成带及玻璃窑承重强、承重炉条、出料槽以及水玻璃窑的熔池大弦及炉墙等重要部位。

硅砖

silica brick

主要由鳞石英、方石英以及少量残余石英和玻璃相组成的酸性耐火材料。 二氧化硅含量93％以上。真密度2.38g/cm3。具有抗酸性渣侵蚀性能。较高的高温强度。荷重软化开始温度1620～1670℃。在高温下长期使用不变形。600℃以上一般无晶型转化。较小的温度膨胀系数。较高的抗热震性。600℃以下晶型转变较

多，体积变化较大，耐热震性变差。以天然硅石为原料，外加适量矿化剂，以促进坯体中的石英转化为磷石英。在还原气氛下经1350～1430℃缓慢烧成。

主要用于炼焦炉的炭化室和燃烧室的隔墙、炼钢平炉的蓄热室和沉渣室、均热炉、玻璃熔窑、耐火材料和陶瓷的烧成窑等窑炉的拱顶和其他承重部位。也用于热风炉的高温承重部位和酸性平炉炉顶。

锆刚玉砖

锆刚玉砖

zirconia-corundum brick；corundum-zirconia brick

在氧化铝配料中加入30％～41％的二氧化锆，主要矿物组成是刚玉、斜锆石和玻璃相。主要品种有电熔(或熔铸)锆刚玉砖(又称AZS熔铸砖)和烧结锆刚玉砖。一般情况下锆刚玉砖就是指烧结锆刚玉砖。它是以α-Al2O3、部分稳定二氧化锆和锆刚玉熟料为原料，经配料、成型后，在1700～1750℃下烧成。烧结锆刚玉砖对玻璃熔液侵蚀的抵抗性很强，其抗热震性比熔铸锆刚玉砖强。主要用作玻璃窑和感应炉的内衬，以及轧钢加热炉滑轨等。

锆英石

锆英石（Zircon Products）用于耐火材料（称为锆酸盐火砖、如锆钢玉砖等），铸型用砂（精型用砂（精密铸件砂型），陶瓷及搪瓷器具，此外也用于金属（海绵锆）、合金、玻璃以及化合物（二氧化锆、氯氧化锆、锆酸钠、氟锆酸钾、硫酸锆等）。 锆英砂（锆英石）多与钛铁矿、金红石、独居石、磷钇矿等共生于海滨砂中，经水选、电选、磁选等选矿工艺分选后而得到。其理论组成为：ZrO2:67.1%；SiO2:32.9%。纯净的锆英砂为无色透明的晶体，常因产地不同、含杂质的种类与数量不同而染成黄、橙、红、褐等色，硬度7.8，比重4.6－4.71，折射率1.93－2.01，熔点为2550℃。锆英石用于耐火材料（称锆质耐火材料，如锆刚玉砖，锆质耐火纤维），铸造行业铸型用砂（精密铸件型砂），精密搪瓷器具，此外也用于玻璃、金属（海绵锆）以及锆化合物（二氧化锆、氯氧化锆、锆酸钠、氟锆酸钾、硫酸锆等）的生产中。 锆英石特征：一般晶形较好，成正方形短柱状，少数呈长柱状晶体、双锥晶体，也有简单的柱状及复杂的柱状和不规则之粒状等，颜色为白色、淡黄色、黄色、粉红

色，以白色透明居多，条痕无色、金属光泽，半透明，大部分在荧光灯下发黄光，部分不发光。

锆英石质耐火材料

zircon refractory

以锆英石为主要矿物成分的酸性耐火材料。品种有锆英石砖、锆质砖和特种锆英石砖(如锆英石-氧化铝砖、锆英石-氧化铝-氧化铬砖、锆英石-叶蜡石砖、锆英石-碳化硅砖、高硅质锆英石砖、锆英石质不定形耐火材料、熔铸锆英石砖等)。含二氧化锆65％左右。耐火度1825℃以上。荷重软化开始温度近1500℃。具有优良的耐腐蚀性，良好的耐磨性、抗渣性和抗热震性，较小的热膨胀系数。以锆英石精矿砂为原料，加少量可塑黏土，经配料、压坯、煅烧成团块。团块再经粉碎，加入少量可塑黏土或其他有机结合剂，经混合、成型、烧成而制得。煅烧和烧成温度均不应超过1600℃，一般可采用1400℃下长时间保温来烧成。适用于砌筑盛钢桶内衬、高温感应炉炉衬、炼铝炉炉底。也可用于玻璃池窑易于损坏的部位。

耐火材料

耐火度高于1580℃的无机非金属材料。耐火度指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。耐火材料与高温技术相伴出现，大致起源于青铜器时代中期。中国东汉时期已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了应用。

耐火材料种类繁多，通常按耐火度高低分为普通耐火材料（1580～1770℃）、高级耐火材料（1770～2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）；按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。此外，还有用于特殊场合的耐火材料。 酸性耐火材料以氧化硅为主要成分，常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅93％以上的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等，其抗酸性炉渣侵蚀能力强，荷重软化温度高，重复煅烧后体积不收缩，甚至略有膨胀；但其易受碱性渣的侵蚀，抗热振性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料，含有30％～46％的氧化铝，属弱酸性耐火材料，抗热振性好，对酸性炉渣有抗蚀性，应用广泛。

中性耐火材料以氧化铝、氧化铬或碳为主要成分。含氧化铝95％以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐蚀性好，但抗热振性较差，高温荷重变形温度较低。碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅

质制品，其热膨胀系数很低，导热性高，耐热振性能好，高温强度高，抗酸碱和盐的侵蚀，不受金属和熔渣的润湿，质轻。广泛用作高温炉衬材料，也用作石油、化工的高压釜内衬。

碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分，常用的是镁砖。含氧化镁80％～85％以上的镁砖，对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温设备上。

在特殊场合应用的耐火材料有高温氧化物材料，如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆等，难熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等；高温复合材料，主要有金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。 耐火材料概述：

耐火材料一般是指耐火度在1580℃以上的无机非金属材料.它包括天然矿石及按照一定的目的要求经过一定的工艺制成的各种产品.具有一定的高温力学性能、良好的体积稳定性，是各种高温设备必需的材料。 耐火材料种类：

1、酸性耐火材料通常指SiO2含量大于93%的耐火材料，它的主要特点是在高温下能抵抗酸性渣的侵蚀，但易于与碱性熔渣起反应。 酸性耐火材料常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅93％以上的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等，其抗酸性炉渣侵蚀能力强，荷重软化温度高，重复煅烧后体积不收缩，甚至略有膨胀；但其易受碱性渣的侵蚀，抗热振性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料，含有30％～46％的氧化铝，属弱酸性耐火材料，抗热振性好，对酸性炉渣有抗蚀性，应用广泛。

2、碱性耐火材料一般是指以氧化镁或氧化镁和氧化钙为主要成分的耐火材料。这类耐火材料的耐火度都较高，抵抗碱性渣的能力强。例如镁砖、镁铬砖、铬镁砖、镁铝砖、白云石砖、镁橄榄石砖等。主要用于碱性炼钢炉、有色金属冶炼炉及水泥窑炉等。

3、硅酸铝质耐火材料是指以SiO2-Al2O3为主要成分的耐火材料，按其Al2O3含量的多少可以分为半硅质（Al2O3 15~30%）、粘土质（Al2O3 30~48%）、高铝质（Al2O3大于48%）三类。

4、熔铸耐火材料是指用一定方法将配合料高温熔化后，浇注成的具有一定形状的耐火制品。

5、中性耐火材料是指高温下与酸性或碱性熔渣都不易起明显反应的耐火材料，如炭质耐火材料和铬质耐火材料。有的将高铝质耐火材料也归于此类。

6、特种耐火材料是在传统的陶瓷和一般耐火材料的基础上发展起来的新型无机非金属材料。

7、不定形耐火材料是由耐火骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂一定比例组成的混合料，能直接使用或加适当的液体调配后使用。不定型耐火材料是一种不经煅烧的新型耐火材料，其耐火度不低于1580℃。

经常使用的普通耐火材料有硅砖、半硅砖、粘土砖、高铝砖、镁砖等。

经常使用的特殊材料有AZS砖、刚玉砖、直接结合镁铬砖、碳化硅砖、氮化硅结合碳化硅砖、氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料；氧化钙、氧化铬、氧化铝、氧化镁、氧化铍等耐火材料。 经常使用的隔热耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、绝热板等。经常使用的不定形耐火材料有补炉料、耐火捣打料、耐火浇注料、耐火可塑料、耐火泥、耐火喷补料、耐火投射料、耐火涂料、轻质耐火浇注料、炮泥等。

耐火材料的物理性能包括结构性能、热学性能、力学性能、使用性能和作业性能。

耐火材料的结构性能包括气孔率、体积密度、吸水率、透气度、 气孔孔径分布等。

耐火材料的热学性能包括热导率、热膨胀系数、比热、热容、导温系数、热发射率等。

耐火材料的力学性能包括耐压强度、抗拉强度、抗折强度、抗扭强度、剪切强度、冲击强度、耐磨性、蠕变性、粘结强度、弹性模量等。

耐火材料的使用性能包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化、抗热震性、抗渣性、抗酸性、抗碱性、抗水化性、抗CO侵蚀性、导电性、抗氧化性等。

耐火材料的作业性包括稠度、塌落度、流动度、可塑性、粘结性、回弹性、凝结性、硬化性等。

熔融石英砖

熔融石英砖

fused-quartz brick

将纯净的石英砂放在电炉内加热到1800℃以上熔融而制成的砖。 是一种高级耐火材料。

用于砌筑用来熔制低碱硼硅酸盐玻璃的熔炉的上部池墙等。

镁砖

magnesite brick

氧化镁含量在90%以上、以方镁石为主晶相的碱性耐火材料。

一般可分为烧结镁砖（又称烧成镁砖）和化学结合镁砖（又称不烧镁砖）两大类。纯度和烧成温度高的镁砖，由于方镁石晶粒直接接触，称为直接结合镁砖；用电熔镁砂为原料制成的砖称为电熔再结合镁砖。

镁砖有较高的耐火度，很好的耐碱性渣性能，荷重软化开始温度高，但抗热震性能差。烧结镁砖以制砖镁砖为原料，经粉碎、配料、混练、成型后，在1550～1600℃的高温下烧成，高纯制品的烧成温度在1750℃以上。不浇镁砖是在镁砂中加入适当的化学结合剂，经混炼、成型、干燥而制成。

主要用于炼钢碱性平炉、电炉炉底和炉墙，氧气转炉的永久衬，有色金属冶炼炉，高温隧道窑，煅烧镁砖和水泥回转窑内衬，加热炉的炉底和炉墙，玻璃窑蓄热室格子砖等。 指标： 牌号

指标 MGe-20 MGe-16 MGe-12 MMGe-8 DBMK-A DBMK-B DBMK-C MgO≥（％） 40 45 55 60 80 80 80 Cr2O3≤（％） 20 16 12 8 6-8 6-8 6-8 SiO2≤（％） --- --- --- --- 2.0 2.5 3.0 显气孔率≤（％） 23 23 23 24 18 18 18 常温耐压强度≥（MPa)

(15℃-25℃) 24.5 24.5 24.5 24.5 40 40 40

0.2MPa荷重软化温度≥（℃） 1550 1550 1550 1530 1680 1650 1620

镁铬砖

直接结合镁铬砖

以氧化镁(MgO)和三氧化二铬 (Cr2O3)为主要成分，方镁石和尖晶石为主要矿物组分的耐火材料制品。这类砖耐火度高,高温强度大,抗碱性渣侵蚀性强，热稳定性优良，对酸性渣也有一定的适应性。制造镁铬砖的主要原料是烧结镁砂和铬铁矿。镁砂原料的纯度要尽可能高，铬铁矿化学成分的要求为：Cr2O330～45％，CaO不大于1.0～1.5％。

烧制镁铬砖的生产工艺与镁质砖大体相仿。为了消除砖在烧成过程中由于MgO和Cr2O3、Al2O3或铁的氧化物反应生成尖晶石时的膨胀而引起的松散效应，也可采用合成的共同烧结料制成镁铬砖。此外，还有不烧镁铬砖，例如，用无机镁盐溶液结合的不烧镁铬砖。不烧镁铬砖生产工艺简单，成本低，热稳定性也好，但高温强度远不及烧成砖。50年代末，发展出一种所谓“直接结合”镁铬砖。这种砖的特点是原料纯,烧成温度高,方镁石、尖晶石等高温相之间直接结合，硅酸盐等低熔相为孤岛状分布,因此,显著地提高了砖的高温强度和抗渣性。

用铬矿－镁砂共磨压坯煅烧后制作的细粉，与镁砂粗颗粒配合制砖的方法,是消除松散效应的有效措施。用这种方法制成的镁铬砖，同普通镁铬砖相比，砖的气孔率低，耐压强度、荷重软化温度和抗折强度均较高。用铬矿-菱镁矿粉压坯,经高温煅烧的合成镁铬砂制成的镁铬砖，抗渣性和高温强度均比其他镁铬砖好。

此外，还有用电孤炉熔融镁铬料直接浇铸而得的熔铸镁铬砖(显微结构见图，见彩图)，用电熔镁铬料按制砖工艺生产的熔粒再结合镁铬砖等。

镁铬砖主要用于治金工业，如构筑平炉炉顶、电炉炉顶、炉外精炼炉以及各种有色金属冶炼炉。超高功率电炉炉壁的高温部位采用熔铸镁铬砖，炉外精炼炉高侵蚀区采用合成料制成的镁铬砖，有色金属闪速熔炼炉高侵蚀区采用熔铸镁铬砖、合成料制成的镁铬砖。此外，镁铬砖还用在水泥回转窑烧成带和玻璃窑的蓄热室等部位。 本标准适用于镁砂及铬铁矿制成的镁铬砖。

粘土砖

粘土砖

建筑用的人造小型块材。也被称烧结砖。粘土砖以粘土（包括页岩、煤矸石等粉料）为主要原料，经泥料处理、成型、干燥和焙烧而成。中国在春秋战国时期陆续创制了方形和长形砖，秦汉时期制砖的技术和生产规模、质量和花式品种都有显著发展，世称“秦砖汉瓦”。普通砖的尺寸为240毫米×115毫米×53毫米，按抗压强度（牛顿／平方毫米，N／mm2）的大小分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5 这6个强度等级 。粘土砖就地取材 ，价格便宜 ，经久耐用 ，还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点，在土木建筑工程中使用广泛。废碎砖块还可作混凝土的集料。为改进普通粘土砖块小、自重大、耗土多的缺点，正向轻质、高强度、空心、大块的方向发展。灰砂砖以适当比例的石灰和石英砂、砂或细砂岩，经磨细、加水拌和、半干法压制成型并经蒸压养护而成。粉煤灰砖以粉煤灰为主要原料，掺入煤矸石粉或粘土等胶结材料，经配料、成型、干燥和焙烧而成，可充分利用工业废渣，节约燃料。 中国的粘土砖Al2O3含量一般多在40％以上，Fe2O3含量小于2.0～2.5％。配料中熟料为65～85％，结合粘土为35～15％。将粉碎的结合粘土和磨细的熟料混磨,再与颗粒熟料一起配制成半干泥料,高压成型,在约1400℃下烧成，性能较好。粘土砖在高温下呈弱酸性，抗碱性熔渣侵蚀的能力稍差,但随Al2O3含量提高而增强。热稳定性较硅砖、镁砖（见镁质砖）等为好。 全国范围展开禁粘，禁实工作

实心粘土砖是世界上最古老的建筑材料之一，从陕西秦始皇陵到北京明清长城，它传承了中华民族几千年的建筑文明史。至今，它仍是国人衷爱的建筑材料。然而，一组现实的经济数字让人们不得不忍疼割爱。为了节约耕地和保护环境，中国决心改写延续了两千多年“秦砖汉瓦”史。

每年５００万亩耕地在“流血”７０万亩被毁却

我国人均耕地资源不到世界平均水平的４０％，但因城乡建房烧制粘土砖，一年竟要损毁良田７０万亩。这是日前在南昌举行的“南方１２省市新墙材研讨会”发出的警示。

据了解，我国耕地面积仅占国土面积的１０％多一点，其中分布在丘陵、高原的中低产田占６６％，且有４０％的干旱、半干旱耕地存在不同程度的退化。到２００３年，全国人均耕地资源只有１.４３亩，其中３０％的县、市人均耕地面积已低于联合国规定的人均０.８亩的警戒线。然而，由于种种原因，我国目前仍是世界上少数几个以实心粘土砖作为主要墙体材料的国家之一。

在我国，墙体材料约占整个房屋建筑材料的７０％，其中粘土砖在墙材中仍居主导地位，生产实心粘土砖所需的粘土资源更属可耕地中较优质的粘土，因此，其对土地资源的破坏可见一斑。据统计，目前全国尚有砖瓦企业９万多家，占地超过５００万多亩，每年生产的粘土砖约６０００多亿块，耗用粘土资源１３亿立方米，按平均挖土深３米折算，相当于每年毁田约７０万亩。如在“天府之国”成都平原，仍有粘土砖瓦厂３００多家，年生产能力达３０多亿块，占用、抛荒的优质农田达２.６万亩。

为转变这一严重浪费土地资源的传统烧制方式，早在１２年前就批转了原国家建材局等部门联合下发的“关于新型墙体材料的开发与推广意见”，并对全国１７０个大中城市提出了“禁止使用实心粘土砖时间表”。 磷酸浸渍高炉粘土砖

质量合格的高炉粘土砖经干燥处理后真空磷酸浸渍、二次低温烧成的磷酸浸渍制品，用于砌筑高炉炉身上部炉衬。

高铝砖

高铝砖

high-alumina brick

氧化铝含量在48%以上的一种中性耐火材料。由矾土或其他氧化铝含量较高的原料经成型和煅烧而成。热稳定性高，耐火度在1770℃以上。抗渣性较好。用于砌筑炼钢电炉、玻璃熔炉、水泥回转炉等的衬里。

高荷软．低蠕变高铝砖是以特级矾土．电熔刚玉、电熔莫来石为主要原料制成的高级耐火材料。该产品具有高温蠕变小．抗侵蚀性强．热震稳定性好等优点，适用于大、中型热风炉，它为我国新型热风炉所需高质量、高档次进口耐火材料国产化开辟下一条成功之路，已被列入国家级“星火计划”项目。 a、耐火度

高铝砖的耐火度比粘土砖和半硅砖的耐火度都要高，达1750~1790℃，属于高级耐火材料。

b、荷重软化温度

因为高铝制品中Al2O3高，杂质量少，形成易熔的玻璃体少，所以荷重软化温度比粘土砖高，但因莫来石结晶未形成网状组织，故荷重软化温度仍没有硅砖高。 c、抗渣性

高铝砖中Al2O3较多，接近于中性耐火材料，能抵抗酸性渣和碱性渣的侵蚀，由于其中含有SiO2，所以抗碱性渣的能力比抗酸性渣的能力弱些。 高铝砖的用途

主要用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反射炉、回转窑内衬。此外，高铝砖还广泛地用做平炉蓄热式格子砖、浇注系统用的塞头、水口砖等。但高铝砖价格要比粘土砖高，故用粘土砖能够满足要求的地方就不必使用高铝砖

石英陶瓷

石英陶瓷有两种。一种是用晶态石英（石英砂或水晶）1600度生产的，另一种是用石英玻璃粉碎后1200度生产的石英玻璃陶瓷。

石英玻璃陶瓷是新发展起来的一种新型耐高温材料。具有导热性差、膨胀系数小、耐高温、热稳定性好、且成本较低等优点。已成功应用到冶金、建材、化工、国防、科研等部门。