新型耐火材料的发展离不开的五种耐火原料

耐火原料

无论技术怎样发展，耐火原料都是耐火材料的基础。耐火原料直接决定着耐火材料的质量，影响着耐火材料的发展。新型耐火材料的一切发展都离不开耐火原料的支持。例如，镁铝尖晶石砖、铁铝尖晶石砖、镁铁尖晶石砖都离不开镁铝尖晶石、铁铝尖晶石、镁铁尖晶石等耐火原料。再如，抗剥落砖、硅莫砖等特种高铝砖都离不开锆英石、碳化硅、红柱石、蓝晶石。还有，几乎所有的高档不定形耐火材料都离不开包括硅灰、α-氧化铝在内的微粉以及各种化学外加剂。因此，如果想生产优质耐火材料，或者研制新型耐火材料，或者试用新型耐火材料都需要了解耐火原料。

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镁铝尖晶石

镁铝尖晶石是一种高熔点、热膨胀系数小、热导率低、热震稳定性好、抗侵蚀能力强的耐火原料。根据其合成的工艺不同，可分为烧结镁铝尖晶石和电熔镁铝尖晶石两种。

镁铝尖晶石具有良好的抗侵蚀能力、抗磨蚀能力，热震稳定性好。其最主要的用途：一是代替镁铬砂制造镁铝尖晶石砖用于水泥回转窑，不但避免了铬公害，而且具有良好的抗剥落性;二是用于制作钢包浇注料，大大提高钢板衬的抗侵蚀能力。使其广泛应用于炼钢用耐火材料。优质预合成尖晶石的制取为不定形及定形高纯耐火材料的生产提供了新的原料。

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锆英石

锆英石砂具有较低的热膨胀性、较高的导热性，而且有较强的化学稳定性，主要用于耐火材料：锆质耐火材料、如锆刚玉砖、锆质耐火纤维的生产中。

锆英砂可制作玻璃窑的锆英石砖，盛钢桶用锆英石砖、捣打料和浇注料;添加到其它材料中可改善其性能，如合成堇青石中添加锆英砂，可拓宽堇青石的烧结范围，而又不影响其热震稳定性;在高铝砖中添加锆英砂，制造抗剥落高铝砖，热震稳定性大大提高;还可用于提取ZrO2。

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碳化硅

碳化硅以其高硬度、能导电、耐高温、强度大的性能被广泛用于磨料、发热体、耐火材料和结构陶瓷中。市售的碳化硅分为黑、绿两种。耐火材料中使用的多为黑色碳化硅。

碳化硅的耐高温性好。常压下，碳化硅的不一致熔融温度为2760℃,碳化硅具有很高的强度，抗折强度可达625MPa。碳化硅具有良好的抗热冲击性，这得益于它适中偏低的热膨胀系数(4.7×10-6K-1)以及很高的热导率[84W/(m·K)]。因此，碳化硅被广泛用于制作各种陶瓷、耐火材料。

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红柱石、蓝晶石

红柱石和蓝晶石都属于蓝晶石族矿物，与硅线石简称为“三石”。高纯的蓝晶石、红柱石、硅线石可以用来冶炼铝硅合金以制造飞机、舰船，或者用于制造火花塞、热电偶套管、坩埚等陶瓷部件。当然，蓝晶石族矿物也被用于制造耐火材料。使用蓝晶石族矿物时，要根据耐火材料工艺的需要，尽可能发挥出蓝晶石、红柱石和硅线石原料的特长。

①由于蓝晶石膨胀大，以较小的掺量就可以补偿耐火材料的高温收缩。由于蓝晶石转化温度低，适合用于在较低温度产生收缩的耐火材料。所以，蓝晶石适于作中低档耐火材料的添加物。

②红柱石受热产生的膨胀低，掺量受到的限制小。但是，补偿相同的收缩就需要更大的掺量。随若红柱石的掺量增多，耐火材料的抗蠕变、耐热震性能会得到很大的改善。但是，制造成本也显著增加。所以，红柱石适合于中高档耐火材料。

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硅灰

硅灰是生产金属硅或硅铁合金时回收炉内溢出废气中烟尘得到的副产品。在电弧炉高温的作用下，炉内的石英被熔化成SiO2液体，液态的SiO2又被C还原成Si。同时，一部分SiO2也被还原成SiO气体。SiO气体随烟气溢出炉外，又被空气中的O2氧化成SiO2，,随后，这些SiO2就冷凝成平均粒径<1μm的玻璃态质小球，并为炉外收尘装置所捕集。

此外，使用锆英石生产脱硅锆原料时，也可以捕集到硅灰。这种硅灰也可以用于制造耐火材料。

硅灰的SiO2含量为90%~98%，比表面积为15〜30m2/g,中值粒径0.3〜0.5μm，pH=5.3〜7.6。进口硅灰的纯度较高，pH值较低。国产硅灰的纯度较低，pH值较高。国产硅灰含有的少量MgO和R2O使其呈弱碱性。一般情况下，使用进口硅灰配制出的耐火浇注料的流动性很好，但原料成本也很高。