耐磨耐火砖

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据河南耐火材料厂介绍耐火砖的耐磨性是其抵抗固体、液体和含尘气流对其表面的机械磨损作用的能力。在许多情况下。耐火砖表面由 机械磨损作用而造成的危害往往是很严重的。它常常是耐火砖由其工作表面损耗的直接原因。有时，它比化学侵蚀危害还大，或者是由化学侵蚀作用引起的危害，常常由于机械作用 而加剧。如高炉上部的耐火砖内衬和铁水沟常因耐磨性不足而损耗。焦炉炭化室耐火砖也易受焦炭磨损，炼钢转炉炉口、出钢口以及其他受气流冲刷和各种熔融液流经之处，都常因 耐火砖耐磨性差而损耗。因此，耐火砖的耐磨性是一项重要的性质。

耐火砖耐磨性取决于耐火砖的成分与结构。当耐火砖的成分为单一晶体 构成的致密多晶体时，其耐磨性主要取决于组成材料的矿物晶体的硬度。硬度高，材料的耐磨性高。当矿物晶体为非同向性时，晶粒细小，材料的耐磨性较高。当材料由多相构成时 ，其耐磨性遥与材料的体积密度或气孔率有直接关系，也与各组分间的结合强度有关。因此，在常温下某一种耐火砖而论，其耐磨性与其耐压强度成正比，烧结良好的耐火砖其耐磨 性也较好。

耐火砖的耐磨性与温度有关。如高铝耐火砖，一般认为它在一定温度下（如在700～900℃以下的弹性范围内），温度愈高耐磨性 愈低，即可认为当温度提高后随着耐火砖弹性模量的增加，耐磨性有所降低。当温度升高，达到弹性模量的大值后，随弹性模量的降低，耐磨性反而有所提高。如粘土砖在1200～ 1350℃时，耐磨性甚至于常温者。当温度进一步提高，达1400℃以上时因耐火制品中的液相黏度急剧降低，耐磨性随之降低。有的耐火砖如含铬质耐火砖，随温度升高，耐磨性增 加。

冲蚀磨损已经成为某些工业窑炉用耐火材料损坏的主要原因之一。近年来，多数工作集中在对耐火材料常温磨损的研究。本课题开展了高温 条件下耐火材料磨损研究：1）定形制品高温耐磨性的研究，选择高铝砖、刚玉砖、碳化硅砖等循环流化床锅炉、垃圾焚烧炉常用的定形耐火制品作为研究对象，探索不同材质定形 耐火制品高温耐磨性的特征；2）对高铝质和焦宝石质浇注料高温耐磨性的研究，主要考虑试验温度、热处理温度、结合、碳化硅含量、临界粒度及体积密度几个因素对其高温 耐磨性的影响；3）探讨定形制品、浇注料的高温耐磨性与高温力学性能（抗折强度）之间的关系；4）试验条件对耐火材料高温耐磨性的影响。得到如下结论:

1.耐火材料的磨损量随温度的变化趋势可以分为两种类型，非氧化物材料氮化硅结合碳化硅砖在整个试验温度区域中磨损量较小，且几乎没有变化 。氧化物材料的磨损量随温度的变化趋势可以分为弹性阶段和塑性阶段，材料处于弹性变形阶段时，随温度的升高，其磨损量变化不大；继续升高温度，当材料达到塑性变形阶段， 其磨损量大幅度降低，且磨损量开始大幅度降低的温度点为该种材料开始塑性变形温度。

2.耐火材料的颗粒与基质的磨损程度不均衡，比较 高铝砖和焦宝石浇注料试样在常温及1000℃、1200℃试验后表面磨损状态，常温下试样的不均衡性更明显，基质部分更易被磨损掉，留下裸露的颗粒；高温条件下，基质与颗粒料的 磨损程度接近。

3.耐火材料的高温抗折强度和高温磨损量与试验温度的关系可分为非氧化物和氧化物两种类型。对于非氧化物材料，在高温 阶段，磨损量、抗折强度随温度的升高几乎没有变化；而对于氧化物类材料，超过其塑性变形温度，磨损量、抗折强度均随温度的升高而迅速降低。在较高的温度区域，所考察的耐 火材料的高温抗折强度与高温磨损量随温度变化趋势有较好的一致性。

4.虽然随温度的升高，氧化物类材料磨损量有降低的趋势，但是对于 不同材质的耐火材料而言，具体情况并不相同，且影响其耐磨性的因素也不尽相同。a)不同材质耐火材料产生塑性变形的温度不同，磨损量开始大幅度降低的温度点也不同，粘土结 合碳化硅砖、高铝砖、铬刚玉砖和刚玉砖磨损量开始明显下降的温度点分别为600℃、800℃、800℃和1000℃。耐火材料的磨损量开始明显下降的温度与材料的杂质组成、含量相关 ；显然，纯度较高的材料对应较高的温度。b）比较不同材质耐火材料的高温耐磨性，有几方面因素的影响。其一，耐火材料的矿物类型、组成会影响其高温耐磨性能，由耐磨物相 为主晶相的耐火材料更耐磨。其二，材料的烧结状态。其三，高温下材料的塑性相。在1200℃高温条件下有低熔点液相产生，缓冲磨损，提高材料的耐磨性，其作用会超过物相对耐 磨性的影响。