第32屆中國(guó)國(guó)際玻璃工業(yè)技術(shù)展覽會(huì)（China Glass 2023）將于2023年5月6日在上海新國(guó)際博覽中心如期舉行，屆時(shí)，淄博裕民基諾新材料有限公司將如約而至，誠(chéng)摯邀請(qǐng)新老客戶蒞臨參觀指導(dǎo)，希望通過這次展覽會(huì)機(jī)會(huì)與貴公司對(duì)玻璃窯爐用耐火材料產(chǎn)品的應(yīng)用進(jìn)行深入的探討和交流，為您的窯爐建設(shè)和維護(hù)提供最優(yōu)的耐火材料解決方案，為我們以后的深入合作奠定基礎(chǔ)。

這次展會(huì)我們主要展示的產(chǎn)品有：高致密氧化鉻磚，高致密鋯英石轉(zhuǎn)，澆注鋯莫來石磚，復(fù)合鋯質(zhì)耐火制品，ASM/ASC旋轉(zhuǎn)管，燒結(jié)致密-氧化鋁供料道磚，硅線石，莫來石耐火制品，玻璃窯用低氣孔粘土磚，鎂質(zhì)系列耐火制品，剛玉系列耐火制品，玻璃窯用大型耐火磚，高鋁磚，以及隔熱保溫材料和不定型耐火材料。

展位號(hào)：W4-271

展覽時(shí)間：2023年5月6日 ~ 5月9日

地址：上海新國(guó)際博覽中心（上海市浦東新區(qū)龍陽(yáng)路2345號(hào)）

玻璃窯氧化鋁供料道耐火制品產(chǎn)品要求具有以下特性：

A，產(chǎn)品高純度：減少反應(yīng)侵蝕。

B，產(chǎn)品致密度好：減少滲透和沖刷。

C，產(chǎn)品耐侵蝕，對(duì)玻璃不造成缺陷。

1，玻璃窯氧化鋁供料道耐火制品微觀檢測(cè)以及衍射XRD分析：

下面是我們的產(chǎn)品經(jīng)過高溫?zé)珊笤陔娮訏呙栾@微鏡下觀察到的骨料的圖片。

顆粒電鏡掃描SEM

這張骨料照片是經(jīng)過放大1000倍后掃描的，從圖片中看出我們采用的燒結(jié)剛玉是不規(guī)則的、多角形的剛玉多晶體，單個(gè)晶體的粒度大，多在30-50μm，中間沒有玻璃相，它們緊密排列，氣孔率低，致密度好，能夠很好的抵抗玻璃液的侵蝕。

基質(zhì)電鏡掃描SEM

上面這張圖是基質(zhì)料部分經(jīng)過放大5000倍后的掃描電鏡圖片，由于基質(zhì)配料我們采用了不同粒度和不同種類的燒結(jié)氧化鋁，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后，沒有出現(xiàn)玻璃相，剛玉晶粒也呈現(xiàn)不規(guī)則和多角形的晶體，只是晶粒相對(duì)較小，多在2-8μm之間，但它們交錯(cuò)結(jié)合非常緊密，有效的防止了玻璃液從基質(zhì)部分的侵蝕。

衍射分析圖XRD

上圖是燒結(jié)致密α-Al2O3耐火制品的XRD圖譜，從上圖看主晶相為α-Al2O3相，由于原料中存在有少量的Na2O，也存在極少量的β-Al2O3，這兩種物相的存在也保證了產(chǎn)品具有優(yōu)良的抗侵蝕性。

2，玻璃窯氧化鋁供料道耐火制品理化測(cè)試分析：

為了測(cè)試一下我們燒結(jié)產(chǎn)品的各項(xiàng)理化性能，及材料的均勻性，我們從料道的不同部位取樣檢測(cè)。

結(jié)果如下表：

第三方測(cè)試結(jié)果

? ? ?

從測(cè)試結(jié)果看，料道磚各部分材料均勻，氧化鋁含量高，雜質(zhì)少，氣孔率低，燒結(jié)致密性好，并且具有很高的耐壓強(qiáng)度和高溫性能。

3，玻璃窯氧化鋁供料道耐火制品的侵蝕試驗(yàn)：

我們采用的是坩堝法，將燒結(jié)好的產(chǎn)品切成80cm3方塊，鉆直徑43mm，深45mm的孔，里面放入65g碎白玻璃料，碎玻璃成分如下：

由于玻璃窯爐供料道的溫度一般在1200℃-1280℃，我們用1350℃保溫72h后測(cè)量并計(jì)算三相交界處的24h侵蝕速度。

侵蝕試驗(yàn)1：

侵蝕試驗(yàn)2：

玻璃侵蝕測(cè)試結(jié)果：

從測(cè)試結(jié)果看，由于產(chǎn)品的高純度和致密性，侵蝕速度是非常慢的，玻璃中也沒有出現(xiàn)任何雜質(zhì)，并且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，界面處的玻璃液中溶解的氧化鋁會(huì)增加，而氧化鋁在玻璃配料中能降低玻璃結(jié)晶傾向，提高玻璃液的粘度，從而減輕玻璃對(duì)料道的侵蝕，產(chǎn)品使用后期侵蝕會(huì)更慢，使用效果會(huì)更好。這些良好的使用效果也在客戶的使用中得到了驗(yàn)證。

下圖是氧化鋁供料道耐火磚使用5年之后的狀態(tài)，從圖片可以看出供料道耐火磚遭受到極少的侵蝕：

結(jié)論：

以燒結(jié)氧化鋁為主要原料制作的燒結(jié)致密α-Al2O3料道磚具有高純度、致密性好、耐玻璃液侵蝕等優(yōu)良性能;能很好地防止玻璃缺陷的發(fā)生，是瓶罐玻璃窯爐供料道的理想材料。經(jīng)過多年的試驗(yàn)和客戶使用的反饋，我們公司研發(fā)生產(chǎn)的玻璃窯用氧化鋁供料道磚可以使用長(zhǎng)達(dá)10年，產(chǎn)品質(zhì)量依然完好。

通常按制品的種類和使用條件不同，規(guī)定有尺寸公差、扭曲變形、缺邊掉角，裂紋溶洞等的最高限度。

制造形狀正確和尺寸準(zhǔn)確的耐火制品，特別是大的異型耐火制品，是生產(chǎn)中一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，因此對(duì)生產(chǎn)工藝有極高的要求。原料性質(zhì)的不穩(wěn)定，以及違反了確定的工藝制度，例如原料的配比，顆粒組成、胚料水分、成型壓力、磚模形狀尺寸和干燥燒成制度等，都可能導(dǎo)致制品的形狀不正確和尺寸不準(zhǔn)確。

耐火制品的形狀正確性和尺寸的準(zhǔn)確性對(duì)高溫窯爐的使用性能和使用壽命有非常重要的影響，也是一項(xiàng)重要的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)，淄博裕民基諾不斷對(duì)生產(chǎn)工藝過程的進(jìn)行改進(jìn)，提高工藝過程各個(gè)部分的機(jī)械化和自動(dòng)化的程度，以及對(duì)關(guān)鍵工序進(jìn)行必要的生產(chǎn)檢驗(yàn)等，對(duì)成品的外觀檢查項(xiàng)目和規(guī)格有明確的規(guī)定，并且在產(chǎn)品出廠之前嚴(yán)格按照客戶圖紙，安排預(yù)排，確保耐火制品的形狀和尺寸完全符合客戶要求和安裝應(yīng)用。

玻璃生產(chǎn)過程中，玻璃熔窯液面的控制效果及穩(wěn)定與否直接關(guān)系到玻璃的融化質(zhì)量，原料消耗以及成品產(chǎn)量和質(zhì)量。另外玻璃液面波動(dòng)過大會(huì)加劇玻璃熔窯池壁耐火材料的蝕損，進(jìn)而影響窯爐的使用壽命；波動(dòng)過于劇烈，還會(huì)有溢料的風(fēng)險(xiǎn)。因此玻璃液面的穩(wěn)定在玻璃生產(chǎn)過程中十分重要，液面的波動(dòng)值一般控制在0.2~0.5mm之間。近年來，對(duì)液面穩(wěn)定性要求有所提高，要求達(dá)到+-0.1mm。

影響玻璃頁(yè)面的主要因素是投料量和窯壓。投料量直接影響玻璃液面的平均高度，其需與成型去用的玻璃液量相平衡，以保證玻璃液面基本維持不變。而窯壓的變化會(huì)引起玻璃液面的波動(dòng)，兩者正相關(guān)。投料機(jī)控制和窯爐壓力控制是穩(wěn)定玻璃液面的重要手段，其中投料機(jī)的閉環(huán)控制邏輯必須以玻璃液面測(cè)量值以及設(shè)定值的偏差作為輸入，則玻璃頁(yè)面的測(cè)量將是一個(gè)重要環(huán)節(jié)；窯爐壓力波動(dòng)的主要因素是換向造成的斷火間隔，要講其影響降到最低，必須對(duì)換火期間的窯爐壓力進(jìn)行有效控制。

玻璃熔窯液面的波動(dòng)情況對(duì)玻璃生產(chǎn)中成品質(zhì)量，原料消耗等方面有著重要的影響，而投料量及熔窯壓力則是玻璃液面控制的關(guān)鍵因素。通過對(duì)玻璃液面測(cè)量方法，投料機(jī)之后補(bǔ)償，窯壓控制方案的對(duì)比，討論及研究可以看出，目前所采用的的測(cè)量方式可以滿足工藝要求，但是液位測(cè)量較投料的之后需要通過有效的補(bǔ)償方案以克服超調(diào)。同事結(jié)合換火工況下熔窯窯壓的分布控制，可以滿足熔窯玻璃液面的控制要求，并借此提高整個(gè)工藝流程中玻璃液面的穩(wěn)定性。

耐火材料在無荷重時(shí)抵抗高溫作用而不熔化的性質(zhì)稱為耐火度。耐火度是一個(gè)技術(shù)指標(biāo)。對(duì)于耐火材料而言，耐火度所表示的意義與熔點(diǎn)不同。決定耐火度高低的最基本因素是材料的化學(xué)礦物組成以及分布情況。各種雜質(zhì)成分特別是有強(qiáng)熔劑作用的雜質(zhì)成分，會(huì)嚴(yán)重降低耐火制品的耐火度，因此在工藝中提高耐火材料耐火度的主要途徑應(yīng)是采取適當(dāng)措施來保證和提高原料的純度。

耐火度無疑是判定耐火材料質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)，但達(dá)到該溫度時(shí)，材料不再有機(jī)械強(qiáng)度和不耐侵蝕，所以認(rèn)為“耐火度越高磚越好”是不適宜的。只有在綜合考慮其它性質(zhì)之后，才能判斷耐火材料的價(jià)值。由于使用場(chǎng)合不同，有時(shí)耐火度低的制品，使用壽命反而長(zhǎng)。

耐火材料在使用中經(jīng)受高溫作用的同時(shí)，通常還伴有荷重和外物的熔劑作用，因而制品的耐火度不能視為制品使用溫度的上限，必須綜合考慮其它性能，作為合作選用耐火材料的參考。在生產(chǎn)中通過原料耐火度的測(cè)定，可以相對(duì)地評(píng)定其純度。

一些常見的耐火原料及耐火制品的耐火度指標(biāo)如下：

粘土磚? ? ? ?1610~1750℃

高鋁磚? ? ? ?1770~2000℃

鎂磚? ? ? ? ? ?＞2000℃

白云石磚? ? ＞2000℃

硅磚? ? ? ? ? ?1690℃~1730℃

硬質(zhì)粘土? ? 1750℃~1770℃

二，高溫荷重變形溫度

耐火材料在高溫下的荷重變形指標(biāo)表示它對(duì)高溫和荷重同時(shí)作用的抵抗能力，也表示耐火材料呈現(xiàn)明顯塑性變形的軟化范圍。高溫荷重變形溫度是耐火材料的重要質(zhì)量指標(biāo)，因?yàn)樗谝欢ǔ潭壬媳砻髦破吩谂c其使用情況相仿條件下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。耐火制品當(dāng)使用在高溫窯爐的支撐式爐頂上或作為承壓爐襯，特別是當(dāng)其各面均受熱時(shí)，如果材料受熱到軟化變形的程度，勢(shì)必引起窯爐爐體變形，甚至下沉損壞。

由于上列圖表中可以看出各種類型耐火制品的荷重變形曲線的形狀是不同的，粘土磚的荷重變形曲線比較平攤，可以變形溫度較低，硅磚和鎂磚的荷重變形曲線則是另一種情況，硅磚達(dá)到變形的溫度即立刻破壞，鎂磚在達(dá)到40%變形前即潰裂。

荷重變形曲線不同的原因主要取決于制品中化學(xué)礦物組成，也即取決于：
1）存在的結(jié)晶相，晶體構(gòu)造的性狀。
2）晶相遇液相的數(shù)量以及液相在一定溫度下的粘度，如液相量愈多或者粘度愈小，則其高溫荷重變形溫度下降越多。
3）晶相與液相的相互作用，兩者的相互作用會(huì)改變液相的數(shù)量和性質(zhì)。此外，制品的致密程度對(duì)高溫荷重變形亦有一定的影響。

粘土磚的主要相組成是莫來石和作為莫來石基質(zhì)的大量的硅酸鹽玻璃相。氧化鋁含量較高的粘土磚有50%左右的莫來石晶體，粘土磚具有很寬的荷重變形溫度范圍。

鎂磚中主要相組成是方鎂石結(jié)晶，但方鎂石晶體在磚內(nèi)不形成結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)骨架，而被結(jié)合物所膠結(jié)。

某些耐火制品的荷重開始變形溫度與其氣孔率有明顯的關(guān)系。如硅酸鋁質(zhì)制品（圖1-20），較致密與堅(jiān)實(shí)的制品開始變形溫度較高，但磚體的致密的程度對(duì)變形終了溫度影響不大。
在工藝因素中制品燒成溫度對(duì)荷重變形溫度影響較大，如適當(dāng)提高燒成溫度，則由于降低氣孔率晶體長(zhǎng)大而且結(jié)合良好，會(huì)提高開始變形溫度。

提高原料的純度，減少低熔物或熔劑的含量，會(huì)提高耐火材料的荷重變形溫度，此種影響取決于他們的化學(xué)組成，如粘土磚中的Na2O, 硅磚中的Al2O3，鎂磚中的SiO2，CaO等都是有害的氧化物，它們會(huì)增加液相數(shù)量并江都其粘度。

根據(jù)耐火材料的荷重變形溫度指標(biāo)，可以判斷耐火材料在使用過程中在何種條件下是去荷重能力以及高溫下制品內(nèi)部的結(jié)構(gòu)情況。

三，高溫體積穩(wěn)定性

耐火材料在高溫下長(zhǎng)期使用時(shí)，其外形體積保持穩(wěn)定不發(fā)生變化（收縮或者膨脹）的性能稱為高溫體積穩(wěn)定性，它是評(píng)定制品質(zhì)量的一項(xiàng)重要的指標(biāo)。

耐火材料在燒成過程中，其間的屋里化學(xué)變化一般都未達(dá)到燒成溫度下的平衡狀態(tài)，當(dāng)制品在長(zhǎng)期使用中，受高溫作用時(shí)，一些屋里化學(xué)變化仍然會(huì)繼續(xù)進(jìn)行。另一方面，制品在實(shí)際燒成過程中，由于各種原因，會(huì)有燒成不充分的制品，如在同一窯內(nèi)由于溫度分布不均勻，必然會(huì)有燒成不足的制品。此種制品在窯爐上使用在受高溫作用時(shí)，由于一些燒成變化繼續(xù)進(jìn)行，結(jié)果使制品的體積發(fā)生變化—膨脹或者收縮。這種不可逆的體積變化成為殘余收縮或膨脹，也成重?zé)湛s或膨脹。重?zé)w積變化的大小，表征制品的高溫體積及穩(wěn)定性。耐火制品的這一指標(biāo)對(duì)于使用有重要意義，如砌筑在爐頂?shù)闹破罚糁責(zé)湛s過大，則有發(fā)生砌磚脫落以致引起整體結(jié)果破壞的危險(xiǎn)。對(duì)于其他砌筑體也會(huì)使砌縫開裂，降低砌體的整體性和抵抗物料的侵蝕能力，從而顯著地增加砌體的損壞。此外，通過此項(xiàng)指標(biāo)亦可衡量制品在燒成過程中的燒結(jié)程度，燒結(jié)不良的制品，此項(xiàng)指標(biāo)值必然較大。

四，熱震穩(wěn)定性

耐火材料在使用過程中，經(jīng)?；厥艿江h(huán)境溫度的急劇變化作用，此種破壞作用不僅限制了制品和窯爐的加熱和冷卻速度，限制了窯爐操作的強(qiáng)化，并是制品，窯爐損壞較快的主要原因之一。

耐火材料抵抗溫度的急劇變化而不破壞的性能稱為熱震穩(wěn)定性。此種性能也稱為抗熱震性或溫度急變抵抗性。硅磚是手急冷急熱易于產(chǎn)生裂紋，開裂。鎂磚易于產(chǎn)生剝落的耐火材料，通常對(duì)此材料稱為熱震穩(wěn)定性低或者抗熱震性小的材料。反之，則為熱震穩(wěn)定性高或者抗熱震性大的材料。

耐火材料收到急劇而苛刻的溫度變化成為熱沖擊（或熱震）。在此熱沖擊作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，根據(jù)制品的形狀和溫度改變的性質(zhì)，此種熱應(yīng)力可能是張應(yīng)力，壓應(yīng)力或者剪應(yīng)力。若此種應(yīng)力達(dá)到制品的破壞應(yīng)力，即達(dá)到其強(qiáng)度極限時(shí)，則制品發(fā)生開裂或者斷裂。

眾所周知，材料隨溫度的升降，產(chǎn)生膨脹或收縮，如此膨脹或收縮收到約束不能自己發(fā)展時(shí)，材料內(nèi)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。此種因材料的熱膨脹或者收縮而引起的內(nèi)應(yīng)力成為熱應(yīng)力。

五，抗渣性

耐火材料的高溫下抵抗熔渣侵蝕作用而不破壞的能力稱為抗渣性。這里熔渣的概念，從廣義上來說是指高溫下與耐火材料相接觸的爐渣，燃料灰分，飛塵，各種材料（固態(tài)，液態(tài)材料，如燒結(jié)水泥塊，玻璃液等）和氣態(tài)物質(zhì)（煤氣，一氧化碳等）。

熔渣侵蝕是耐火材料在使用過程中最常見的一種損壞形式，玻璃池窯的池壁以及水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯等的損壞，多是由此種作用引起的。在實(shí)際使用中，約有50%是由于熔渣侵蝕而損壞，因此研究耐火材料的抗渣性具有非常重要的意義。

熔渣侵入機(jī)理由以下方式：
通過氣孔侵入；
通過耐火材料的中的液相侵入；
在固相中擴(kuò)散。
其中侵入速度最大的是通過氣孔侵入。

耐火材料的開口氣孔率愈高，熔渣侵入速度也愈快，侵入比率約與氣孔率成正比。即使耐火材料的氣孔率相同，但氣孔的形狀、大小和分布情況等不相同，其侵蝕速度也會(huì)發(fā)生變化。

耐火材料抗渣性的優(yōu)劣主要與耐火材料的化學(xué)礦物組成以及組織結(jié)構(gòu)有關(guān)，另外也與熔渣的性質(zhì)以及其相互作用的條件有關(guān)。從耐火材料的生產(chǎn)工藝角度出發(fā)，提高其抗渣性，主要從下列兩個(gè)途徑；
1，保證和提高原料的純度，改善制品的化學(xué)礦物組成。
2，選擇適宜的生產(chǎn)方法，以保證獲得致密而均勻的組織結(jié)構(gòu)制品。

一，耐火原料的選擇與加工

1，原料的選擇

從化學(xué)觀點(diǎn)講，凡有高熔點(diǎn)的單質(zhì)、化合物都可以做耐火材料的原料；從礦物學(xué)觀點(diǎn)講，凡是高耐火度的礦物，都可以做耐火材料的原料。現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，采用高純?cè)鲜侵圃旄哔|(zhì)量耐火材料的前提。

由于耐火材料的原料材料品種多，來源廣，用量大，所以對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量把控尤其重要，在選購(gòu)原料的過程中，供應(yīng)部門和質(zhì)量技術(shù)部門對(duì)供應(yīng)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量，供應(yīng)能力，資質(zhì)證書，信譽(yù)等進(jìn)行考察是非常必要的。

原料進(jìn)廠，質(zhì)量技術(shù)部門按照產(chǎn)品質(zhì)量要求進(jìn)行取樣檢測(cè)，是保證耐火制品品質(zhì)的第一道關(guān)。

2，原料的加工

1）原料煅燒：大部分耐火原料，在制磚前要經(jīng)過煅燒。這是因?yàn)樗鼈冊(cè)诟邷刈饔孟轮亓亢腕w積都會(huì)發(fā)生變化，如果采用全生料制磚，一般會(huì)使磚坯的體積發(fā)生很大變化，甚至?xí)霈F(xiàn)大量的變形和開裂的廢品。粘土、高鋁礬土的煅燒溫度一般為1350～1550℃，失重15%左右;菱鎂礦、白云石的煅燒溫度一般為1650-1850℃，失重50%左右。煅燒設(shè)備主要有豎窯和回轉(zhuǎn)窯。

原料加工：主要包括原料的揀選、破碎和粉碎、細(xì)磨和篩分。揀選是選出混入的雜物、生燒料、未燒盡的燃料塊和熔瘤塊，以確保原料質(zhì)量。磨碎和篩分是為了將塊狀原料制備成具有一定粒度組成的顆粒，以供配料。

二，耐火材料胚料的混練

1，泥料制備：主要包括配料、混合、困料等工序。配料是按各種物料的重量和顆粒組成的適當(dāng)比例配合，以保證成型后坯體的密實(shí)和制品的性能符合要求。

2， 混練：使兩種以上不均勻物料的成分和顆粒度均勻化，促進(jìn)顆粒接觸和塑化的操作過程稱為混練。耐火材料混練是混合的一種方式，伴隨有一定程度的擠壓，捏和，排氣過程在內(nèi)?；旌线^程就是使泥料中各組成分經(jīng)混煉后達(dá)到均勻分布，即在單位重量或體積內(nèi)具有同樣的成分和顆粒組成。

3，困料：就是把混合的泥料，在一定的溫度和濕度條件下貯放一定時(shí)間以改善泥料成型性能的過程。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，大部分耐火材料制品的生產(chǎn)已取消了困料工序。

三，耐火材料的成型工藝

耐火胚料借助于外力和模型，成為具有一定尺寸、形狀和強(qiáng)度的胚體或制品的過程叫做成型。

壓制和成型時(shí)耐火材料生產(chǎn)工藝過程中的重要環(huán)節(jié)。耐火材料成型方法很多，包括特殊耐火材料在內(nèi)有數(shù)十種之多。

半干法——胚料水分5%左右；

可塑法——胚料水分15%左右；

注漿法——胚料水分40%左右；

對(duì)于一般耐火制品，大多采用半干成型。至于具體采用什么成型方法，主要取決于胚料性質(zhì)，制品的形狀尺寸以及工藝要求，比較常見的成型方法有如下八種：

• 半干法壓制
• 注漿成型法
• 可塑成型法
• 振動(dòng)成型法
• 熱壓成型法
• 熱壓鑄成型（熱壓注漿）
• 電熔鑄造法
• 等靜壓成型

四，耐火材料的干燥

胚體干燥的目的在于提高機(jī)械強(qiáng)度和保證燒成初期能夠順利進(jìn)行。成型后的半成品一般都要經(jīng)過干燥后燒成，入窯磚坯水分過高，容易開裂。經(jīng)干燥后的磚坯，強(qiáng)度有很大提高，可降低運(yùn)輸及裝窯過程中的破損率。

干燥過程可分為三個(gè)階段：

第一階段是等速干燥階段，干燥過程中最主要的階段，此階段排出大量水分，在整個(gè)階段中，排水速度始終是恒定的。

第二階段是降速干燥階段，隨著干燥時(shí)間的正常，或胚體含水量的減少，胚體表面的有效蒸發(fā)面積逐漸減少，干燥速度逐漸降低。

第三階段干燥速度逐漸接近零，最終胚體水分不在減少。

以上三個(gè)階段的明顯程度，依胚體中水分的多少而定，一般對(duì)可塑法成型的胚體來說，三個(gè)階段比較明顯，而對(duì)水分不大的半干法成型的胚體，如多熟料磚、硅磚、鎂磚等，就不大明顯。

五，耐火材料的燒成

燒成是耐火制品生產(chǎn)中的最后一道工序。制品在燒成過程中發(fā)生一系列物理化學(xué)變化，坯體在高溫作用下，氣孔率降低、密度和強(qiáng)度提高，形成高溫穩(wěn)定晶相，并產(chǎn)生體積變化，使胚體變成具有一定尺寸形狀和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的制品。根據(jù)產(chǎn)品特性，需要制訂一個(gè)合理的燒成制度。一般分為四個(gè)階段，

• 預(yù)熱
• 燒成
• 保溫
• 冷卻

燒成設(shè)備有倒焰窯和隧道窯。目前，以隧道窯為主，但對(duì)生產(chǎn)量小或形體特殊的耐火制品，倒焰窯仍有一定的使用價(jià)值。

耐火材料的力學(xué)性質(zhì)是指材料在不同溫度下的強(qiáng)度。彈性和塑性性質(zhì)。這類性質(zhì)表征材料在不同溫度下抵抗因外力作用的各種形變和應(yīng)力而不破壞的能力。

在使用中，耐火材料要承受砌體的重量，避免搬運(yùn)和運(yùn)輸中的破損，抵抗機(jī)械沖擊和物料的磨蝕等，要求它有較高的常溫強(qiáng)度。制品的常溫強(qiáng)度不僅與制品的物相以及結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系，而且也與許多工藝制造因素（如撇了得顆粒組成、成型方法和燒成溫度等）有關(guān)。因此，也可作為判斷生產(chǎn)工藝操作是否穩(wěn)定、正常的指標(biāo)。

一，常溫力學(xué)性質(zhì)

1，常溫耐壓強(qiáng)度 ??它是指常溫下耐火材料在單位面積上所承受的最大壓力，如超過此值，材料被破壞。以公斤/厘米²表示。如A表示試樣受壓的總面積，以P表示壓碎試樣所需的極限壓力，則有：

常溫耐壓強(qiáng)度 = P/A，公斤/厘米²

2，抗拉、抗折和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度 ??耐火材料在使用時(shí)，除受壓應(yīng)力外，還受拉應(yīng)力，彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力的作用。為了評(píng)定耐火材料的抗拉、抗折和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的實(shí)際大小，必須測(cè)定在相應(yīng)操作溫度下的數(shù)? ?值。耐火制品的抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度的主要影響因素是其組織結(jié)構(gòu)，細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)有利于這些指標(biāo)的提高。

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3，耐磨性 ??耐火材料抵抗堅(jiān)硬物料或氣體（如含有固體顆粒的）磨損作用（研磨。摩擦。沖擊力作用）的能力，在許多情況下也決定著他的是使用壽命。耐火材料的耐磨性不僅取決于制品的密度，強(qiáng)度，而且也取決于制品的礦物組成。組織結(jié)構(gòu)和材料顆粒結(jié)合的牢固性。常溫耐壓強(qiáng)度高，氣孔率低，組織結(jié)構(gòu)致密均勻，燒結(jié)良好的制品總是有良好的耐磨性。

注： 一般都不對(duì)耐火材料進(jìn)行耐磨性測(cè)定，也無統(tǒng)一規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法。

二，高溫力學(xué)性質(zhì)

1，高溫耐壓強(qiáng)度 ?高溫耐壓強(qiáng)度是材料在高溫下單位截面所能承受的極限壓力。單位是公斤/厘米²。

耐火材料的高溫耐壓強(qiáng)度如圖1-10所示。隨著溫度升高，大多數(shù)耐火制品的強(qiáng)度增大，其中粘土制品和高鋁制品特別顯著，在1000~1200℃時(shí)達(dá)到最大值。

2，高溫抗折強(qiáng)度 ?高溫抗折強(qiáng)度是指材料在高溫下單位截面所能承受的極限彎曲應(yīng)力。它表征材料在高溫下抵抗彎矩的能力。耐火材料的高溫抗折強(qiáng)度指標(biāo)，主要取決于制品的化學(xué)礦物組成。組織結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝。材料中的熔劑物質(zhì)和燒成溫度對(duì)制品的高溫抗折強(qiáng)度有顯著影響。

3，高溫扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度 ??砌筑窯爐的耐火制品，在加熱或冷卻時(shí)，承受著復(fù)雜的剪應(yīng)力，因而制品的高溫扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度是重要的指標(biāo)。高溫扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度是耐火材料的高溫力學(xué)性能之一，它表征材料在高溫下抵抗剪應(yīng)力的能力。

4，高溫蠕變性 ??當(dāng)材料在高溫下承受小于其極限強(qiáng)度的某一恒定荷重時(shí)，產(chǎn)生塑性變形，變形量會(huì)隨時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸增加，甚至?xí)共牧掀茐?，這種現(xiàn)象叫做蠕變。因此對(duì)于處于高溫下的材? ? ? 料，就不能孤立地考慮其強(qiáng)度，而應(yīng)將溫度和時(shí)間的因素與強(qiáng)度同時(shí)考慮。

在設(shè)計(jì)高溫窯爐時(shí)，根據(jù)耐火材料的荷重軟化試驗(yàn)和殘存收縮率，在一定程度上可以推測(cè)耐火材料的高溫體積穩(wěn)定性，但對(duì)認(rèn)識(shí)制品在長(zhǎng)期高溫負(fù)荷條件下工作的體積穩(wěn)定性還是不充分的，因? ? ? ?此檢驗(yàn)其高溫蠕變性，了解它在高溫負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間下的變形特性是十分必要的。

耐火材料的高溫蠕變性系指材料在恒定的高溫和一定荷重作用下，產(chǎn)生的變形和時(shí)間的關(guān)系。

一般認(rèn)為影響高溫蠕變的因素有：

1. 使用條件，如溫度和荷重、時(shí)間等
2. 材質(zhì)，如化學(xué)組成（特別是低熔性微量成分含量的多少）和礦物組成（是單相還是多相，特別是玻璃相的組成和數(shù)量）
3. 顯微組織結(jié)構(gòu)（氣孔率、晶粒大小、形狀和分布狀態(tài)的不同）

如果耐火材料的材質(zhì)確定，那么溫度、荷重和時(shí)間是影響蠕變的主要因素。這些因素對(duì)蠕變速率的影響隨耐火材料的材質(zhì)和使用條件而異。

耐火材料是由固相（包括結(jié)晶相和玻璃相）和氣孔兩部分構(gòu)成的非均質(zhì)體。其中各種形狀和大小的氣孔與固相之間的宏觀關(guān)系（包括它們的數(shù)量和分布結(jié)合情況等）構(gòu)成耐火材料的宏觀組織結(jié)構(gòu)。制品的宏觀組織結(jié)構(gòu)特征，是影響其高溫使用性質(zhì)的重要因素。例如，為了提高耐火制品對(duì)外來介質(zhì)的侵蝕抵抗性，其致密程度具有特別重要的意義。表示耐火材料宏觀組織結(jié)構(gòu)的致密程度，有如下一系列指標(biāo)。

一，氣孔率、體積密度、真密度和比重

氣孔率，體積密度和真密度等是評(píng)價(jià)耐火材料質(zhì)量的重要指標(biāo)。這些指標(biāo)直接表征他們本身的意義外，還與耐火材料的其他性質(zhì)如熱震穩(wěn)定性、抗渣性、氣體透過性以及導(dǎo)熱性等有密切關(guān)系，并起著一定影響。這些指標(biāo)中除真密度外，氣孔率和體積密度等相互間都有這密切關(guān)系。

• 氣孔率 耐火材料內(nèi)的氣孔是由原料中氣孔和成型后顆粒間的氣孔所構(gòu)成。氣孔的容積、形狀以及大小的分布對(duì)耐火材料性質(zhì)有很大影響，而與原料的種類無關(guān)，它們對(duì)其性質(zhì)的影響有著相同的傾向。耐火材料的主要性質(zhì)和氣孔率之間有密切的關(guān)系。

生產(chǎn)工藝對(duì)氣孔率的影響較其它性質(zhì)大。硅磚、鎂磚和鉻鎂磚的閉口氣孔率接近于零，但粘土磚則較大，波動(dòng)于0.7~4.0之間。

• 吸水率 ?它是耐火制品中全部開口氣孔吸滿水的重量與其干重之比，以百分率表示。它實(shí)質(zhì)上是反映制品中開口氣孔量的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)。燒結(jié)良好的原料，其吸水率數(shù)值應(yīng)較低。

• 體積密度（亦稱容積重量）表示制品干重與其總體積之比，即制品單位體積（表觀體積）的重量，用克/厘米3表示。

體積密度也是表征制品致密程度的重要指標(biāo)。密度較高時(shí)，可減少外部侵入介質(zhì)（液相或氣相）對(duì)耐火材料的作用的總面積，增大制品在使用過程中工作層內(nèi)耐火材料重量與被吸收的侵蝕? ? ? ? ? ? ? 介質(zhì)之比，從而提高其使用壽命，所以致密化是提高耐火材料質(zhì)量的重要途徑。高純度高密度耐火材料的生產(chǎn)，是制造抗侵蝕性耐火制品的工藝方向。

對(duì)于耐火隔熱磚、輕質(zhì)澆灌料、體積密度指標(biāo)與其導(dǎo)熱性和熱容量也有密切關(guān)系。

制品的體積密度指標(biāo)隨其氣孔率和礦物組成的變化而改變。因此，它是制品中氣孔體積量和礦物組成的綜合反映。只有當(dāng)制品的化學(xué)礦物組成一定時(shí)，此時(shí)體積密度才是衡量制品中氣孔體? ? ? ? ? ? ? 積多少的指標(biāo)。

綜合應(yīng)用體積密度和顯氣孔率指標(biāo)，不僅可用以評(píng)定耐火制品的致密程度，并可借以檢驗(yàn)生產(chǎn)中現(xiàn)行工藝條件的保持狀況。

• 真密度 ?是指不包括氣孔在內(nèi)的單位體積耐火材料的重量。

• 比重，是耐火材料的單位體積重量與4℃水的單位體積重量之比。

二，透氣度

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透氣度是表示氣體通過耐火制品難易程度的特性值。它與氣孔的構(gòu)造和狀態(tài)有關(guān)，并隨耐火制品成型時(shí)加壓方向而異。前述的氣孔率僅表示制品組織內(nèi)氣孔存在的數(shù)量，其值大小并不包含制品透氣度的特性。

通常認(rèn)為，耐火制品的透氣度是愈低愈好。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，為滿足特殊使用條件，有時(shí)也要求制品有良好的透氣性。

和氣孔率不同，即使是同一制品的透氣度，因隨氣體透過方向不同而異。影響耐火制品透氣度的因素很多，但其中耐火材料的組織結(jié)構(gòu)具有決定性意義。一般來說，氣體透過性取決于制品中開口氣孔的大小和相互聯(lián)結(jié)情況，顯然它和氣孔率有一定關(guān)系，但是這種關(guān)系沒有規(guī)律性。當(dāng)制品的組織結(jié)構(gòu)改變時(shí)，氣體透過性的變動(dòng)范圍要比氣孔率大得多。

通常要求透氣性制品既有良好的透氣性，又有足夠的強(qiáng)度。提高制品的透氣性，一般是通過調(diào)整配料的顆粒組成，適當(dāng)減少細(xì)粉量增加中間顆粒配比等途徑。

耐火材料的一般性質(zhì)包括化學(xué)礦物組成、組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)和高溫使用性質(zhì)。其中有些是在常溫下測(cè)定的性質(zhì)，例如氣孔率、體積密度、堆比重和耐壓強(qiáng)度等，例如耐火度、荷重軟化點(diǎn)、熱震穩(wěn)定性、抗渣性、高溫體積穩(wěn)定性等，這些性質(zhì)反應(yīng)在一定溫度下耐火材料所處的狀態(tài)，或者反映在該溫度下它與外界作用的關(guān)系。

耐火材料的質(zhì)量取決于其性質(zhì)，它是評(píng)價(jià)制品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。在生產(chǎn)中是制定和改進(jìn)生產(chǎn)工藝，檢查生產(chǎn)過程中是否正確穩(wěn)定的依據(jù)。耐火材料正確合理地選用，也是以其性質(zhì)作為重要依據(jù)的。

一，耐火材料的化學(xué)組成

化學(xué)組成是耐火制品的基本特征。通常將耐火材料的化學(xué)組成按各個(gè)成分含量多少和其作用分為兩部分，即占絕對(duì)多量的基本成分——主成分和占少量的從屬的副成分。副成分是原料中伴隨著的夾雜成分和工藝過程中特別加入的添加成分（加入物）。

1, 主成分

它是耐火制品中構(gòu)成耐火基體的成分，是耐火材料的特性基礎(chǔ)。它的性質(zhì)和數(shù)量直接決定著制品的性質(zhì)。主成分可以是氧化物，也可以是元素或者某元素與另一元素的化合物，如各種形態(tài)的碳（石墨、無定形碳）和碳化硅（SiC）等。耐火材料按其主成分的化學(xué)性質(zhì)可分為三類：

2, 雜質(zhì)成分

用化學(xué)成分分析可以從耐火材料（或原料）中分離出其中所含的通常稱為熔劑的雜質(zhì)。這些雜質(zhì)是某些能與耐火基體作用而使其耐火性能降低的氧化物或化合物。

3, 添加成分

在耐火制品生產(chǎn)中，為了促進(jìn)其高溫變化荷降低燒結(jié)溫度，有時(shí)加入少量的添加成分。按其目的和作用不同可分為礦物劑、穩(wěn)定劑和燒結(jié)劑等。除可以燒掉成分外，它們都包含在制品的化學(xué)組成中。

二， 耐火材料的礦物組成

耐火制品是礦物組成體。制品的性質(zhì)是其組成礦物和微觀結(jié)構(gòu)的綜合反映。因此，在分析制品的組成對(duì)其性質(zhì)的影響時(shí)，單純從化學(xué)組成出發(fā)分析考察問題是不夠全面的，應(yīng)進(jìn)一步觀察其化學(xué)礦物組成。耐火制品的礦物組成取決于它的化學(xué)組成和工藝條件。化學(xué)組成相同的制品，由于工藝條件的不同，所形成礦物相的種類、數(shù)量，晶粒大小和結(jié)合情況的差異，其性能可能有較大差別。例如：SiO2含量相同的硅質(zhì)制品，因SiO2在不同工藝條件可形成結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同的兩種礦物—鱗石英和方石英，使制品的某些性質(zhì)會(huì)有差別。即使制品的礦物組成一定，但隨礦相的晶粒大小、形狀和分布情況的不同，亦會(huì)對(duì)制品性質(zhì)有顯著的影響（如熔鑄制品電熔磚）。

耐火材料一般是多相組成體，其中礦物相可分為兩類，即結(jié)晶體和玻璃相。

1，主晶相是構(gòu)成制品結(jié)構(gòu)的主體且熔點(diǎn)較高的晶相。耐火制品中主晶相依其平衡體系的組分和其相對(duì)含量而異。主晶相的性質(zhì)、數(shù)量和其間結(jié)合狀態(tài)直接決定著制品的性質(zhì)。

2，基質(zhì)是指填充在主晶相間其他不同成分的結(jié)晶礦物和玻璃相，也稱為結(jié)合相。在耐火制品的相組組成中，雖然它們的含量并不多，但對(duì)制品的性質(zhì)（如高溫特性和耐侵蝕性）起著決定性的影響。制品在使用時(shí)也往往首先從基質(zhì)部分開始損壞，因而在耐火制品的生產(chǎn)工藝中，為了改善制品的性質(zhì)，采用調(diào)整和改變制品的基質(zhì)成分是有效的工藝措施。

絕大多數(shù)耐火制品（除少數(shù)特高耐火制品外），按其主晶相和基質(zhì)的成分可以分為兩類：

• 含有晶相和玻璃相的多成分耐火制品，它的基質(zhì)為玻璃相，如粘土磚。硅磚等屬于此類；

• 僅含晶相的多成分制品，基質(zhì)多為細(xì)微的結(jié)晶體。鎂磚，鉻鎂磚等堿性耐火材料屬于這一類。這些制品在高溫?zé)蓵r(shí)，產(chǎn)生一定數(shù)量的液相，其數(shù)量和形成速度決定于原料種類和共熔體成分，但是液相在冷卻時(shí)并不形成玻璃，而是形成結(jié)晶性基質(zhì)，結(jié)果主晶相為次生晶體的基質(zhì)所膠結(jié)著，基質(zhì)晶體的成分不同于主晶相。

鑒定并研究耐火材料的原料、制品以及使用后磚塊的礦物組成和顯微結(jié)構(gòu)，有非常重要的意義，特別是對(duì)于硅磚中鱗石英和方石英的轉(zhuǎn)變，高鋁磚中莫來石晶粒的發(fā)育，鎂磚中方鎂石晶粒大小、形狀、分布特征等等。使用過程中受熔渣侵蝕的磚塊進(jìn)行顯微鑒定更能提供改進(jìn)質(zhì)量的方向。

鑒定耐火材料礦物組成和顯微結(jié)構(gòu)的方法有：

• 顯微鏡法：它是在顯微鏡下觀察。有折射率法。薄片法和反射光巖相法。
• X射線分析法
• 電子顯微鏡法
• 差熱分析和脫水曲線

耐火材料大部分是以天然礦石（如耐火粘土，硅石，菱鎂礦，白云石等）為原料制造的?，F(xiàn)在，采用某些工業(yè)原料和人工合成原料（如工業(yè)氧化鋁，碳化硅，合成莫來石等）也日益增多。耐火材料的種類很多，為便于研究和合理使用，科學(xué)分類是非常必要的。耐火材料的分類方法也有很多種，其中有按照耐火材料的化學(xué)礦物組成分類的，它能表征各種耐火材料的基本組成和特性，在生產(chǎn)、使用和科學(xué)研究上均有實(shí)際意義。

1，按照化學(xué)礦物組成的不同，耐火材料可分為以下幾類：

2，按照耐火材料的外觀分類

3，按化學(xué)特性分類

可分為酸性，堿性以及中性三類，其中酸性主要是以二氧化硅為主要成分的耐火材料，堿性的大多是以鎂，鈣的氧化物為主，中性的有三氧化二鋁，三氧化二鉻等。

4，根據(jù)耐火度分類

可以分為普通耐火材料（1580 ~ 1770℃），高級(jí)耐火材料（1770 ~ 2000℃）和特級(jí)耐火材料（2000℃以上）。

5，按照形狀和尺寸分類

可以分為標(biāo)準(zhǔn)型磚，異型磚，特異形磚，大異形磚，以及實(shí)驗(yàn)室或者工業(yè)用坩堝，皿，管等特殊耐火制品。

6，按照制造工藝方法分類

可以分為泥漿澆注耐火制品，可塑成型耐火制品，半干壓型耐火制品，由粉狀非可塑泥料搗固成型耐火制品，由熔鑄料澆鑄的耐火制品以及由巖石鋸成的耐火制品。

以上從耐火材料的化學(xué)礦物組成，外觀，化學(xué)特性，耐火度，形狀尺寸和制造工藝等不同維度做了科學(xué)分類，可以幫助我們從不同的角度學(xué)習(xí)和了解不同的耐火材料的不同種類，對(duì)我們進(jìn)一步的探索和研究耐火材料科學(xué)應(yīng)用有重要的幫助。