耐火材料性能

凡是能抵抗髙温和在高温下所产生的物理、化学作用的材料统称为耐火材料。
耐火材料的性能可以它的物理性能和工作性能来表示。耐火材料的物理性能包括体积密度、真比重、气孔率、吸水率、透气性、耐压强度、热膨胀性、导热性、导电性及热容 量等。这些物理性能影响着耐火材料的工作性能。耐火材料的工作性能包括耐火度、荷重软化点、在高温下的化学稳定性与体积稳定性、耐急冷急热性等。工作性能的指标都是在 特定的实验条件下测定出来的，因此，它们和实际使用情况有着一定差别，但它们仍可做为判断耐火材料工作性能的重要依据。
1.耐火度是耐火材料在高温下抵抗熔化的性能指标。它不是熔点，而是指耐火材料受热后软化到一定程度的温度。根据耐火度的高低，可将耐火材料分为：普通耐火材料(耐火度为1580〜1770°C)、高级耐火材料(耐火度为1770〜2000°C)和特级耐火材料(耐 火度 >2000°C)。
耐火度是耐火材料工作性能的重要指标之一，但它不代表耐火材料的实际使用的最高温度。实际使用的最高温度比耐火度要低，这是由于还要考虑其高温结构强度，即在髙温 下要承受一定的压力而不变形。耐火材料的耐火度和使用温度列于表3-1。
2.髙温结构强度-荷重软化点荷重软化点是作为评定耐火材料高温结构强度的 指标。荷重软化点是指在固定的压力下，耐火材料开始变形及变形到一定程度时的温度。根据实践统计，耐火材料在使用时承受的压力一般不超过2公斤/厘米2,因此在测定荷重 软化点时加给试样上的压力为2公斤/厘米2。在这个压力下按一定的加热速度升温，测出 试样开始变形的温度称为荷重软化开始点;试样压缩变形达4%、40%的温度,称为荷重软化 4%或40%的软化点。大部分耐火材料的使用温度接近其荷重软化开始点或比它稍高。因为实际耐火砖在使用时都是一面朝向炉膛，另一面靠外端(温度较低)，而且实际承受的压力 均小于2公斤/厘米2。常用耐火材料的荷重软化开始点列于表3-2中。
3.髙温下的化学稳定性是指耐火材料在髙温下抵抗熔渣、熔盐、电热体、炉内气氛等的化学作用和物理作用的性能。表3-3列举出熔剂和气氛对一些耐火材料的影响。
4.在髙温下体积稳定性耐火材料(砖)在髙温下长期使用时，其相成分会继续变 化，产生再结晶和进一步烧结现象，因此耐火砖体积会发生收缩或膨胀。这种收缩(或 膨胀)是不可逆的，称做残余收缩(或膨胀)，又称重烧收缩(或膨胀)。若体积变化过大，会使炉体变形，砌体强度和寿命受到影响，严重时会造成砌体损坏。特别在砌筑拱顶 

     表3-2耐火材料的荷重软化点 

     表3-3 熔剂和气氛对耐火砖的影响 

5.耐急冷急热性是耐火砖热稳定性的指标，它表示制品抵抗温度急剧变化而不损坏的性质。
耐急冷急热性和耐火制品的物理性能、形状大小等因素有关。测定时将耐火制品加热 到850℃,然后在放入流动的冷水中冷却，反复进行直至破碎至其重量损失20%时的次数。该次数做为耐火制品的耐急冷急热性的指标。常用耐火制品的耐急冷急热性指标如表 3~4。
 表3-4耐火制品的耐急冷急热性次数 

6.耐火制品的儿何形状尺寸耐火制品的外形尺寸是很重要的，如果耐火制品尺寸 公差过大、外形损坏严重（缺角、缺棱、扭曲等）、表面缺陷严重（裂纹、熔洞、渣蚀等)，就 不能用于砌炉。耐火制品的尺寸公差不合格，在砌筑时会使砌体整体尺寸不合袼。表面扭 曲会使砌缝过大，超过规定标准，降低砌体的强度。
为了生产和使用方便起见，可按耐火制品的形状将其分为标准型、普通型、异型和特异型。最常见的标准型耐火砖的尺寸为：直角砖230x113x65毫米；纵楔形砖或横楔形 砖-230x113x65x55毫米。各种耐火制品的规格可查阅工业炉设计参考资料或耐火材 料制品厂的产品说明书。
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