Какие существуют виды огнеупорных материалов? В каких областях применяются огнеупорные материалы?

Дата публикации:

2023-07-11


  I. Что такое огнеупорные материалы

  Огнеупорные материалы, согласно международным стандартам, это неметаллические (не исключая материалы с определенным содержанием металла) материалы и изделия, химические и физические свойства которых стабильны и пригодны для использования в высокотемпературных условиях. Американский стандарт огнеупорных материалов определяет их как неметаллические материалы, которые в силу своих химических и физических свойств могут быть использованы для создания конструкций и устройств, работающих при температурах выше 1000℉. Согласно японским стандартам, огнеупорные материалы определяются как формованные огнеупорные материалы, способные выдерживать температуру выше 1500℃, а также несформованные огнеупорные материалы, огнеупорные суспензии и огнеупорные теплоизоляционные кирпичи с максимальной температурой использования выше 800℃. Китай использует международный стандарт, определяя огнеупорные материалы как неметаллические материалы, физические и химические свойства которых пригодны для использования при высоких температурах, но не исключая возможность содержания определенного количества металлических материалов в некоторых изделиях.

  II. Какие виды огнеупорных материалов существуют?

  1. Существует несколько способов классификации огнеупорных материалов. По химическим свойствам их можно разделить на три категории: кислотные, основные и нейтральные огнеупорные материалы.

  2. В зависимости от основного минерально-химического состава огнеупорные материалы можно разделить на следующие группы: кремнеземистые, алюмосиликатные, магнезиальные, магнезиально-шпинелидные, магнезиально-хромитовые, магнезиально-доломитовые, доломитовые, углеродсодержащие композиционные, высокоглиноземистые, хромитовые, циркониевые и другие.

  3. По форме поставки огнеупорные материалы делятся на формованные и несформованные.

  4. В зависимости от огнеупорности огнеупорные материалы делятся на обычные/высококачественные/специальные/сверхвысококачественные; огнеупорные материалы, выдерживающие температуру 1580-1770℃, называются обычными, высококачественные огнеупорные материалы выдерживают температуру 1770-2000℃, материалы, выдерживающие температуру 2000-3000℃, называются специальными, а материалы, выдерживающие температуру выше 3000℃, - сверхвысококачественными.

  5. По объемной плотности огнеупорные материалы делятся на легкие и тяжелые.

  6. В зависимости от свойств и размеров огнеупорные материалы делятся на стандартные/обычные/нестандартные/специальные и т.д.

  III. В каких областях применяются огнеупорные материалы?

  Огнеупорные материалы являются основными материалами в металлургии черных и цветных металлов, нефтехимической, строительной и энергетической промышленности, а также важным компонентом высокотемпературного технологического оборудования. Четыре основных области применения: черная металлургия, цементная промышленность, цветная металлургия и производство листового стекла.

  1. Область применения 1: Черная металлургия

  70% потребности в огнеупорных материалах приходится на черную металлургию. Они используются в доменных печах, конвертерах, электропечах, сталеразливочных ковшах, печах LF, печах RH и системах непрерывной разливки.

  Процесс производства стали включает выплавку чугуна из железной руды в доменных печах, переработку чугуна в сталь в конвертерах или электропечах, а затем разливку стали в заготовки или слитки, которые затем обрабатываются методами пластической деформации (прокатка и т.д.) для получения различных видов стали. Поскольку рабочие условия и требования к различным печам в производстве стали различаются, требования к огнеупорным материалам также различны.

  2. Область применения 2: Цементная промышленность

  Огнеупорный кирпич широко используется в различных отраслях промышленности и в высокотемпературных технологиях. Он является незаменимым материалом в процессе обжига клинкера на цементных заводах. На цементных заводах чаще всего используются щелочные и алюмосиликатные огнеупорные кирпичи. Ранее в обжиговой зоне вращающихся печей наиболее часто использовался магнезиально-хромитовый кирпич, однако проблема растворимого шестивалентного хрома в магнезиально-хромитовом кирпиче стала важной проблемой, требующей решения в процессе применения огнеупорного кирпича. С ростом экологического сознания в некоторых промышленно развитых странах (например, в Германии и США) уже приняты законы, ограничивающие использование магнезиально-хромитового кирпича. В Китае также существуют соответствующие правила. В настоящее время в цементной промышленности повсеместно внедряется бескромитовая технология, и магнезиально-железные и магнезиально-кальциевые кирпичи могут заменить ранее использовавшийся магнезиально-хромитовый кирпич.

  В различных частях системы обжига и охлаждения клинкера на цементных заводах предъявляются различные требования к свойствам огнеупорного кирпича, поэтому используются различные типы огнеупорного кирпича. На цементных заводах обычно используются следующие виды огнеупорного кирпича: высокоглиноземистый кирпич, доломитовый кирпич, магнезиально-хромитовый кирпич, шпинельный кирпич, кирпич, устойчивый к отслаиванию, и силико-молибденовый кирпич.

  3. Область применения 3: Металлургия цветных металлов

  Основным оборудованием для плавки цветных металлов являются печи и плавильные агрегаты. Качество и свойства огнеупорных материалов являются важными факторами, влияющими на срок службы и производительность печей для плавки цветных металлов. Конструкция плавильных печей зависит от различных металлургических процессов, и в зависимости от технологической схемы выбирается тот или иной тип печи.

  4. Область применения 4: Стекольная промышленность

  Печи являются основным оборудованием в производстве стекла. Технический прогресс в области печей требует наличия различных высококачественных огнеупорных материалов, способных выдерживать более высокие температуры, резкие перепады температур, сильную химическую коррозию и высокие напряжения. Только использование различных высококачественных огнеупорных материалов позволяет реализовать преимущества новых технологий печей, таких как высокая эффективность, энергосбережение и низкое загрязнение окружающей среды.