结构用耐火材料Refractoriness有指定型或不定型陶瓷产品，其软化点至少在1580℃以上，高耐火度产品，其软化点至少在1830℃以上。耐火材料由多晶质颗粒凝结在一起的非均质体，其间有许多孔隙。颗粒大到12.5mm，小到0.5μm。涵盖Al2O3、MgO、CaO、SiO2、ZrO2等氧化物、混合物及化合物。为了提高抗磨耗力、近年来添加了非氧化物如SiC、Si3N4、BN及C等。

耐火材料的质量与特性和原料的选用有很大的关系，在制造方面，选择正确的原料***为重要。由于天然原料常存在杂质问题，所以新开发的耐火材料已使用高纯度合成原料。

耐火材料中的耐火砖的密度物性检测是我们要描述的主题。

耐火砖主要分成三大类：

1、Al₂O₃-SiO₂系列耐火砖(如高铝砖、黏土质耐火砖、硅砖)

2、碱性耐火砖(如镁质砖、镁铬砖、铬镁砖)

3、特殊耐火砖(如高铝电铸砖、锆砖、铝镁砖)

制造流程：

矿料粗碎→矿料细碎→振动筛选→配料混和搅拌→压型→自然干燥→烘干→锻烧→冷却。

因组成矿料不同，烧结成高铝质耐火砖(硅线石、水铝石、模莱石、蓝晶石等)、黏土质耐火砖(高岭土、叶腊石、水铝石等)及硅砖(石英岩、石英砂)，致其Al₂O₃-SiO₂组成比例亦不同。

质量优劣皆视其耐火度、气孔率、体密度、耐压强度、高温膨胀率、荷重耐火度等条件而定。常见耐火砖大多为Al₂O₃-SiO₂系列。

生产管制：

A：原料分析:

1、测试在110。C的水分含量

2、测试在1000℃的烧失量

3、化学成分

4、粒度分析

5、真密度

6、体密度(Bulk Density)及孔隙率(Porosity)

7、烧制后体积安定性

8、耐火度(Refractoriness, Pyrometric Cone Equivalence或PCE)。

原料进料分粗细粒、原料要做粒度分析。取样要有代表性。储料仓的粒度，成分与水分要做分析。

B、成品的质量检查：

1、真密度(True Density)

2、体密度(Bulk Density)

3、当温压碎强度(Cold Crushing Strength)

4、荷重耐火度(Refractoriness Under Load)

C：砖的分级依据下列项目:

1、鎯头敲击声：反映烧制生熟程度、内部***、裂痕及缺陷，指示砖的弹性。

2、外表形象：指裂痕、角损坏或熔掉。

3、尺寸***度：指变形、数块砖堆起来的高度值，有时指砖的长度。

判断耐火材料的致密程度可从视孔隙率(Apparent Porosity)、吸水率(Water Absorption)、视比重(Apparent Specific Gr***ity)、体比重(Bulk Specific Gr***ity )、真孔隙率(True Porosity)的量测得到结果。原料是否相同、制程是否稳定关系耐火材料的物理性质。

在规范中，利用煮沸法达到水饱和效果，需要耗时3小时。若能利用Matsuhaku

的真空抽取机MHV-2将可快速处理水饱和的问题，缩短时间。

其演算公式：

• 视孔隙度Apparent Porosity

        W3－W1

Po(％)=---------×100

        W3－W2

当耐火材料水饱和后孔隙的体积       

＝----------------------------------

耐火材料体积                  

煮沸后在空气中饱和重量－在空气中干燥状态的重量

＝---------------------------------------------------×100

饱和后在空气中饱和重量－饱和后在水中之重量

• 吸水率Water Absorption

W3－W1

Aw(％)=-----------×100

           W1

耐火材料饱和水后在空气中的重量－耐火材料在干燥状态的重量

＝----------------------------------------------------------×100

 耐火材料在干燥状态的重量。

• 视比重Apparent Specific Gr***ity

      W1                 耐火材料在干燥状态的重量

Da=--------＝----------------------------------------------

    W1－W2   耐火材料在干燥状态的重量－耐火材料水饱和后在水中的重量

• 体比重Bulk Specific Gr***ity

      W1

Db=--------

    W3－W2

 耐火材料在干燥状态的重量

＝-------------------------------------------------------------

          耐火材料水饱和后在空气中的重量－耐火材料水饱和后在水中的重量

• 真比重True Specific Gr***ity

       W1

Dt=-------------

   (W2＋W1)－W3

W1：粉末样品重   必须经筛网得到297μm 的粉末

W2：比重瓶内装满水的重量

W3：粉末样品装入比重瓶内再装满水的重量

利用Matsuhaku的真空抽取机MHV-1可快速抽除粉末中之气泡。

技术数据：

比重为化学与矿物成分的函数，是一个典型的数值。一般耐火材料不因制造略有差异而影响其值。孔隙率增加，体密度减少。体密度为烧制中耐火材料致密化之指标。制程发生异状或偏差，影响体密度之值。

材质种类与密度、表面孔隙率的耐火材料性质：

 

砖种	体密度	表面孔隙率
火黏土砖	g/cm3	%
标准	1.8-2	30-24
致密	2.05-2.2	22-16
超致密	2.25-2.3	15-10
标准硅砖	1.8-1.95	22-19
标准菱镁石砖	2.6-2.7	24-22
标准铬镁砖	2.75-2.9	26-22

 

 

结论：

耐火材料不论是原料、成品、研发、试验，都有必须测量视孔隙率(Apparent Porosity)、吸水率(Water Absorption)、视比重(Apparent Specific Gr***ity)、体比重(Bulk Specific Gr***ity )、真孔隙率(True Porosity)。耐火材料遇水会产生吸水现象，重量一直在改变，传统电子天平也无法测定。所以测定吸水性耐火砖的各项数据如何得到更准确，是我们所要努力的目标。

使用的仪器设备推荐：

A：Matsuhaku真空抽取机MHV-1

B：红外线水分计或烘箱

C：Matsuhaku 耐火材料专用比重计GP-120R、MH-300R

D：Matsuhaku 耐火材料专用比重瓶

 

 

本文摘选自www.matsuhaku.cn如有疑问，欢迎来询