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1、附件 1:耐火材料理化指标解析耐火材料理化指标分为化学成分和物理两个体系，物理指标项又分常规指标项和非常规指标项。耐火材料主要理化指标解析如下：一、化学成分耐火材料的化学成分由原料的成分确定，分为主要成分和杂质成 分，如：镁铬砖的主要原料是镁砂和铬矿，因而MgO和CrO是镁铬砖的 23主要成分。SiO是杂质成分。SiO和CaO、MgO生成低熔点物质，降低产 22品的耐火性能，在碱性耐火材料中是为最有害的杂质。 K O、 NaO、2CaO、 Mg O 是硅质产品（粘土质、高铝质、莫来石质材料）中最为有害的2杂质。国家标准中对有害杂质的最高含量都做了明确规定。化学成分中给出的氧化物并不是耐火材料制
2、品的真实组成，耐火材 料是人造矿物组成，有多种矿物组成。以镁铬砖为例，组成矿物有方镁 石（MgO）、镁铬尖晶石（MgOCrO ）、镁铝尖晶石（MgOALO ）、镁2 3 2 3橄榄石（2Mg0SiO ）、钙镁橄榄石（CaOMgO2AL O ）等，就是主晶相方镁石也不是纯MgO,而是MgO和Fe O、Fe O、2 3 2 3 2 3CrO、SiO、等成分的固熔体。2 3 2化学分析是将矿物破坏以后以氧化物的形式表示，虽然将氧化物转 化成矿物需要专门知识，但此法简单易于实施，也能达到监控原材料和 产品质量的目的。二、常规物理指标耐火材料的常规物理指标包括组织结构、力学性质、热学性质和高 温使用性质
3、。其中有些是在常温下测定的性质。如“气孔率、体积密 度、耐压强度等。根据这些性质，可以预知耐火材料在高温下的使用情 况，另一些是在高温下测定的性质，如：耐火度、荷重软化温度、热震 稳定性、抗渣性、高温体积稳定性等，这些性质反映在一定高温下耐火 材料所处的状态或者反映在该温度下它与外界作用的关系。1、显气孔率：耐火材料内的气孔是由原料中的气孔和成型后颗粒间的气孔所构成。它大致可以分为三类： 、开口气孔：存在于制品表面，一端圭寸闭，另一端与外界相通。 、闭口气孔：封闭于制品内部，与外界处于隔绝状态。 、贯通气孔：贯通制品两面与外界相通的气孔，能为流体通过。通常将上述三类气孔合并为两类，即：开口气孔
4、（包括贯通气孔） 和闭口气孔。开口气孔体积占总气孔体积绝大多数，闭口气孔体积则很 小，并且难于直接测定，因此制品的气孔率指标常用开口气孔（即显气 孔率）表示，即制品中所有开口气孔的体积占制品总体积的百分数。它 直接表示制品的致密程度，直接影响耐火制品的其它物理指标和使用性 能。一般常识，不管何种耐火材料原料中如果气孔率15%不能用来制 作耐火材料，中高档以上原料的气孔率应V10%，以5%6%为好。耐 火材料的气孔分布主要集中在细粉中和细粉与颗粒的接触之间， 35左 右的细粉制造了占总量 50%的气孔率，侵蚀介质（水泥液相、 K2O、 NaO2熔体等）都是通过气孔进入耐火材料机体内部的，而这一部
5、分正是耐火 材料制品中最为薄弱的部分。气孔率虽不表示耐火材料的使用性能，但 它却关系到耐火材料的使用寿命。合理的气孔率指标是很重要的，气孔 率过低会提高耐火制品的弹性模量、劣化热震性，气孔率的降低受到限 制，主要通过先进的生产工艺，把开口气孔转变成闭气孔（如抗剥落砖 中加入适量的ZrO2），或产品在使用中与水泥料中的K20、Na20、CaO 等碱性氧化物反应，形成高粘度的玻璃相，覆盖在制品表面，堵塞了制 品表面的气孔。2、耐压强度 常温耐压强度是指一定条件下耐火材料单位面积上所承受的最大压力。耐火材料内部有各种形状气孔，使物料形成无规则的物理接触，构 成纤维物理结构，需要施加能量才能被破坏，耐
6、压强度主要是表明制品 的烧结情况以及与其组织结构相关的性质，另一方面能通过耐压强度间 接地评价其它指标。如：耐磨性、耐冲击性以及不烧制品的结合强度。3、荷重软化温度（简称荷软），一般指在荷重0.2Mpa/cm2软化变 形的温度。荷重变形指标是耐火材料在高温和荷重同时作用下的抵抗能力，也 表示耐火材料呈现明显塑性变形的软化范围。固定试样承受的压力不断 升高温度，测定试样在发生一定变形量和坍塌时的温度，称为荷重软化 温度，它能在较大的温度范围内把材料的结构性能明显地表示出来，因 而可以对耐火材料作出较全面的估价。荷软的检验方法是：把试样做成 巾50mmX50mm的圆柱体，在上面加以0.2MPa (
7、0.20.2Mpa/cm2)的压 力，试样在加热的情况下，体积开始膨胀，千分表记录膨胀的变化，当 膨胀到最大值时，由于制品的塑性变形，体积收缩，当体积从最大值收 缩回落原体积的 0.6即 0.3mm 时，该点温度即为荷重温度。但在实际 应用中应注意： 、实际使用条件下所承受的荷重要比0.2MPa低得多。由于负荷 低，制品开始变形的温度将升高。 、砌体沿厚度方向受热不均匀，大部分负荷将由温度较低的部分 承担。 、在使用条件下制品承受变形的时间，远远超过实验的时间。 、在实际使用过程中，耐火材料还可能承受其它种类的负荷。4、热震稳定性 耐火材料抵抗温度急剧变化而不破坏的性能称为热震稳定性。传统 的
8、检测方法是将原砖一端加热至1100C，取出放在水流中急冷，再加 热、再急冷，直到试验面剥落到原砖面的50为检验终点。国外一般采 用900C空冷法。耐火材料在急冷急热时损坏的原因在于：当制品在急 冷急热时，制品表面和内部会产生很大的温差。此种情况下如果是急热 过程，制品外表处于高温状态而力求膨胀；而制品内部则处于低温下， 不产生或产生极小膨胀，相对于制品外表则处于力求收缩状态。在急冷 过程中则情况相反。由于这种情况存在，致使制品产生较大的热应力， 当所产生的热应力达到了制品的极限强度时，即会发生开裂或剥落，而 使制品发生损坏，耐火材料在使用时，经常遇到温度波动情况。使得耐 火材料有可能因受操作时
9、温度经常波动而损坏。因此，热震稳定性是鉴 定耐火材料质量的重要指标之一。5、耐火度耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不融化的性质称为耐火度。耐 火材料定义中规定耐火度必须大于1580C。决定耐火度高低的最基本因 素是材料的化学矿物组成及其分布情况。因此，耐火度无疑是判定耐火 材料质量的一个指标。但达到该温度时，材料不再有机械强度和耐侵 蚀。因而认为耐火度越高砖越好是不适宜的。同时，耐火材料在使用中 经受高温作用时，通常还伴有荷重和外物的熔剂作用，所以制品的耐火 度不能视为制品使用温度的上限，必须综合考虑其它性能，作为合理选 用耐火材料的参考。6、重烧线变化在指定温度下（14581500C ）试样
10、在恒温2小时，冷却后测定体 积变化和原体积百分比。耐火材料在高温下长期使用时，其外形体积保持稳定不发生变化 （收缩或膨胀）的性能称为高温体积稳定性。耐火材料在烧成过程中， 其间的物理、化学变化一般都未达到烧成温度下的平衡状态。当制品在 长期使用中受高温作用时，一些物理、化学变化仍然会继续进行。另一 方面，制品在实际烧成过程中，由于各种原因，会有烧成不充分的制 品，此种制品在窑炉上使用再受高温作用时，由于一些烧成变化继续进 行，结果使制品的体积发生变化，这种不可逆的体积变化称为残余收缩 或膨胀，也称重烧收缩或膨胀。重烧体积变化的大小，表明制品的高温 体积稳定性。7、热导率热导率是表征耐火材料导热
11、特性的一个物理指标。它的物理意义是 指单位温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积的热量。耐火材料的 导热能力与其化学组成、组织结构及温度有密切关系。材料的化学组成 越复杂，杂质含量越多，添加成分形成的固溶体越多，它的热导率降低 越明显，晶体结构越复杂的材料，热导率也越小。耐火材料通常都含有 一定的气孔，气孔内的气体热导率低。因此，气孔总是降低材料的导热 能力。在一定的温度内，对一定的气孔率来说，气孔率愈大，则热导率 愈小。以前我国采用的测量方法为平板法，由于误差大近年采用热线测 法，数值比平板法大许多，不同材质的导热系数一般大小顺序为：尖晶 石砖镁铬砖上方镁石尖晶石复合砖高铝砖粘土砖。8、膨胀
12、系数膨胀系数意为每升高1C时耐火材料的膨胀率。膨胀系数(使用温度下)X砖长则是使用温度下的膨胀量。如：镁 铬砖的1400C的膨胀系数为1.4%左右，即膨胀量为2.8mm左右。尖晶 石砖的膨胀系数略大些。高铝砖、粘土砖膨胀系数为碱性砖的一半不 到，故，镁铬砖、尖晶石砖在出厂时砖两侧面上都设有纸片，是为膨胀 缝所留。附件 2：窑内耐火材料优化配置方案1、10000t/d 熟料生产线：配置方案为：(1 ) 10000t/d 线(06.0/6.4 X 90m)浇注料浇注料00.41533435588.8 89.905m2、8000t/d 生产线(O5.6X87m)：配置方案为：浇注料浇注料00.445
13、11.85528.85544.85554.85586.055 87m3、5000 t/d熟料生产线：(1 )烧美标熟料的回转窑内衬配置(。48x72m、48x74m )由于烧美标熟料时，窑口部位的温度较高，对高耐磨砖不利，建议将原1米高耐磨砖改为国产尖晶石砖，并向后延伸至4.5m ；原34-42米为镁铬砖，实际使用中易损坏，建议此部位改为国产尖晶石砖，同时向后延伸 5 米，具体配置方案为：浇注料晶尖砖 产石国砖 石 晶 尖 产 国浇注料0 0.42 4.5 25 47 0.8m（2）烧无烟煤的回转窑及其它部位的内衬配置A、窑内耐火材料配置：对于烧无烟煤的回转窑，由于无烟煤的挥发份较低，煤粉的着
14、火点 相对较高，烧成带向窑尾方向后移约5 米左右，窑皮较长，窑口冷却带 也相对较长，因此，建议将镁铬砖向后延长 5 米，同时，将窑口高耐磨 砖加长 1米，具体配置方案为：浇注料一磨耐砖高砖 产石 国晶尖浇注料一0 0.42 2.42 25 34 47 0.8mB、窑尾预热器系统配置：由于无烟煤不易着火燃烧，后燃烧严重、尾温高，且窑尾烟室等部 位结皮严重，因此，建议将整个烟室的浇注料改为 抗结皮浇注料 ，同 时，将 5 级筒锥部的下部歪锥部位的浇注料及 5 级下料溜管浇注料均改 为抗结皮浇注料。C、窑头罩系统配置:考虑烧无烟煤对窑头罩的顶盖浇注料损害大，建议将顶盖部位原G-16浇注料改为G-16
15、K浇注料，下部浇注料保持G-16不变。D、篦冷机系统配置根据现场实际损坏情况，篦冷机喉部的顶部及挡风墙的浇注料建议由G-16浇注料改为G-16K浇注料。（3）普通生产线的回转窑内衬配置A、窑内耐火材料配置： 根据实际运行情况看，对于高耐磨砖后部的镁铬砖寿命相对较短， 一般不超过8个月，因此，建议将原1.42-4.5米范围的镁铬砖改为尖晶石砖，其它部位保持不变，具体配置方案为：浇注料咼耐 磨砖国产 尖晶 石国产镁铬砖国产尖晶石国产镁铬砖国产抗剥落YRS-70浇注料0 0.42 1.42 4.5 25 34 42 0.8mB、篦冷机系统配置：根据现场实际损坏情况，篦冷机喉部的顶部及挡风墙的浇注料建议 由 RT-16 浇注料改为 RT-16F 浇注料。4、2000 t/d-2500 t/d 熟料生产线（$4x60m ）配置方案为：浇注料咼耐 磨砖砖 石 晶 尖 产 国浇注料34.8817.8859.26 60m0 0.68 1.882500-10000t/d 熟料生产线耐火材料配置表2500t/d （天津院）熟料生产线耐火材料配置情况
