耐火材料的分类

第一，按普通和特殊分类

分为普通耐火材料和特种耐火材料两大类。

(1)普通耐火材料是指用于冶金炉、水泥窑、玻璃窑等热窑内衬的常规产品。大部分都是天然原料加工而成。普通耐火材料根据化学特性分为酸性、中性和碱性。

(2)特种耐火材料是在传统陶瓷和普通耐火材料的基础上发展起来的新型无机非金属材料。特种耐火材料用于高纯材料，多为氧化物、化合物和高温复合材料，用于特殊窑炉、冶炼高炉等不准备高温的特殊部位。

特种氧化物耐火材料产品包括氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆、氧化铀、氧化镁、氧化铈和氧化钍等。熔点为2050~3050℃。

特殊复合耐火材料产品包括碳化物(碳化硅、碳化钛、碳化钽等。)、氮化物(氮化硼、氮化硅等。)、硼化物(硼化锆、硼化钛、硼化铪等。)、硅化物(二硅化钼等。)和硫化物(硫化钍、硫化铈等。).它们的熔点为2000~3887℃，最难熔的是碳化物。

特种高温复合耐火材料产品主要包括金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷。

二、按是否定型分类

根据产品出厂前的交付形状，分为定型产品和非定型产品。那些叫砖的都是成型品。各种浇注料、辅料、捣打料和耐火泥均为不定形产品。

(1)成型产品可分为致密型和隔热型。

耐火砖是致密产品，混凝土是定型交付产品，但它是无定形产品。

根据产品的形状，成型产品可分为块状(标准砖、异形砖等。)、特殊形状(坩埚、匣钵、管子等。)和纤维(硅酸铝、氧化锆和碳化硼等。).

(2)不定型耐火材料是一种无需煅烧的新型耐火材料，其耐火极限不低于1580℃。

不定形耐火材料是耐火骨料与粉料、结合剂或其他外加剂按一定比例混合而成的混合物，可以直接使用，也可以加入适当的液体后使用。例如耐火泥浆、浇注材料和捣打料。

三、按耐火等级分类

耐火材料由各种矿物组成，每种矿物都有自己的熔点。在高温下，它们要么存在，要么生成第三方矿物，导致熔融温度较低。耐火材料是指处于低* * *熔化状态的温度，但高于低* * *熔化温度。耐火指数越高。结果表明，耐高温性能越好的耐火材料，根据耐火度指标分为三个等级:普通、高级和特级。

(1)普通耐火制品:耐火度为1580~1770℃，耐火度为1580~1770℃，相当于SiO2-Al2O3二元系中Al2O3 315% ~ 45%。

(2)高级耐火制品:耐火等级为1770~2000℃，高铝砖、莫来石砖、普通镁质制品、镁铝砖、普通镁铬砖、橄榄石砖都属于这个等级。

(3)特级耐火制品:耐火度大于2000℃，纯氧化物制品、浇注料制品、高纯直接结合镁铬砖、尖晶石砖、非氧化物制品均属此等级。但有些产品(使用合成材料)虽然耐火度高不算太高，但技术含量很高，是真正的特级耐火材料。

目前，这种分类方法很少用于耐火材料领域，只是简单描述了耐火材料的技术性能。

四、按主晶相、酸碱性质分类。

(1)酸性产品:应时二氧化硅(SiO2)是这类产品中的主要成分(第一相)，SiO2是一种酸性氧化物，故名。

硅砖是含93%以上氧化硅的硅质制品，是酸性材料常用的代表产品。硅砖使用的原料有硅石、废硅砖等。其主要特点是抗酸性渣侵蚀能力强，荷重软化温度高，反复煅烧后不收缩甚至略有膨胀，但易被碱性渣侵蚀，抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。

半硅砖、耐碱砖、耐酸砖中二氧化硅含量为60% ~ 80%，为半酸性物质。

粘土砖以耐火粘土为主要原料，含有30%~46%的氧化铝，是一种弱酸性耐火材料。耐火极限为1580~1770℃，具有良好的抗热震性、抗酸性渣侵蚀性，应用广泛。是目前产量最大的一种耐火材料。

(2)碱性产物:主要晶相为MgO和CaO。因为MgO和CaO是碱土金属氧化物，所以被称为碱性耐火材料。

碱性耐火制品熔点(耐火度)高，对碱性渣(C/S > 2)和铁渣的抗侵蚀能力强，属于高级耐火材料，但易水化。镁铬砖、白云石砖、橄榄石砖的主要化学成分是MgO和CaO，也是碱性物质。

碱性耐火材料主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼和一些高温热工设备。

镁砖是碱性耐火材料的代表，它含有80%~85%以上的氧化镁，主晶相为方镁石。生产镁砖的主要原料是菱镁矿和海水氧化镁(从海水中提取的氢氧化镁经过高温煅烧)。纯氧化镁的熔点高达2800℃，所以镁砖的耐火性高于粘土砖和硅砖。

从50年代中期开始，碱性耐火材料的产量逐渐增加，而粘土砖和硅砖的产量由于采用吹氧转炉炼钢和碱性平炉炉顶而逐渐减少。

(3)中性产品:以莫来石、刚玉或碳(Al2O3、ZrO2、CrO3、SiC)为主晶相的耐火材料，在高温下能较好地抵抗酸性渣、碱性渣、熔剂等耐火材料的化学侵蚀。

严格来说，中性耐火材料仅指碳素耐火材料，包括碳砖和石墨碳化硅制品。还有Al2O3含量高的高铝耐火材料，如硅线石砖、莫来石砖、刚玉砖等，呈酸性，趋于中性。近几年发展起来的碳化硅品种，如铝碳砖、锆碳砖、氧化铝碳化硅碳砖、氮化硅结合碳化硅砖等，也属于中性耐火材料。

中性耐火制品可用作高炉、铝电解槽、电石炉和铁合金炉、钢包、电镀槽、反应槽、高压釜等的炉底、炉缸和炉腹的内衬。

氧化铝含量大于95%的刚玉制品是一种用途广泛的优质耐火材料。

铬砖主要由氧化铬和铬铁矿制成，主晶相为铬铁矿。对钢渣有良好的抗腐蚀性，但抗热震性差，高温载荷下变形温度低。用铬矿和氧化镁按不同比例制成的铬镁砖抗热震性好，主要用作碱性平顶砖。

碳素耐火材料是另一种中性耐火材料。根据含碳原料的成分和产品的矿物组成，可分为碳砖、石墨制品和碳化硅制品三大类。碳砖是以优质石油焦为原料，以焦油和沥青为结合剂，在隔绝空气的条件下，于1300℃烧成。石墨制品(天然石墨除外)是由碳质材料在电炉中于2500~2800℃石墨化而成。碳化硅制品是以碳化硅为原料，配以粘土、氧化硅等结合剂，在1350~1400℃烧结而成。氮化硅-碳化硅制品也可以在氮气气氛下，在电炉中将硅粉加入到碳化硅中制成。

炭素制品热膨胀系数低，导热系数高，抗热震性好，高温强度高。在高温下长期使用不软化，不被任何酸碱腐蚀，抗盐性好，不被金属和炉渣润湿，重量轻，是优质的耐高温材料。缺点是高温下易氧化，不宜在氧化性气氛中使用。碳素制品广泛用于高温炉(炉底、炉床、炉身下部等)的衬里。)和冶炼有色金属的熔炉。石墨制品可用作石油化工反应罐和高压釜的衬里。碳化硅和石墨制品也可制成坩埚，用于熔炼铜、金和轻合金。

五、按耐火材料的主晶相分类。

所谓主要成分是指第一、第二相成分，约占化学成分总量的90%。随着现代耐火技术的发展，材料成分越来越多，于是有了第二、三相成分。通过调整第二和第三相组分，可以产生一种新的技术，这种技术超越了第一相分类在化学成分上的局限性，是应用最广泛的分类方法。

(1)硅铝系列产品:主要硅铝系列材料的主要成分为SiO2和Al2O3，包括粘土砖、高铝砖、硅线石、蓝晶石、红柱石、莫来石砖等产品。按Al2O3含量可分为半硅质(15~30% Al2O3)、粘质(30~48%Al2O3)和高铝(Al2O3大于48%)三种类型。

(2)镁铬系列产品:镁铬系列中的主要成分是MgO和Cr2O3，方镁石是第一相，镁铬尖晶石是第二相。属于这个系列的产品有镁铬砖和铬镁砖。

(3)镁铝系列产品:主要成分为MgO和Al2O3。因为它们产生氧化镁。Al2O3，所有镁铬系列产品都含有镁质材料。

(4)镁钙系列产品:主要成分为MgO和CaO。它们都具有极高的熔点，是重要的镁材料。

(5)氧化镁-二氧化硅系列产品:氧化镁系列的主要成分是二氧化硅。当C/S小于5时，SiO2和MgO生成MgO。Al2O3(镁橄榄石)。从微观矿物组成来看，纯铝系列的主要产品有镁铝砖、方镁石尖晶石砖和刚玉尖晶石砖，非晶质材料中铝尖晶石浇注料也属于镁铝系列产品。

六、按矿物化学的主要成分分类

这种分类类似于上面的晶相分类。按照这种方法，耐火材料主要可以分为六大类。

(1)硅质产品，例如硅砖和熔融应时产品；

(2)硅铝制品，如粘土砖、半硅砖、高铝砖；以氧化铝和二氧化硅为基本化学成分的耐火材料，按其含量通常可分为硅质制品(二氧化硅大于93%)、半硅质制品(氧化铝占15~30%)、粘土制品(氧化铝占30~48%)、高氧化铝制品(氧化铝占48~90%)和刚玉制品。

(3)氧化镁、镁铬、白云石制品，如镁砖、镁铝砖、镁铬砖、白云石砖等。；

(4)含碳产品，如碳砖和石墨粘土产品；

(5)锆制品，如锆英石砖、锆莫来石砖、锆刚玉砖等。；

(6)特种耐火制品，如纯氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等产品。