窑炉耐高温材料有哪些?

10月28 2025

窑炉耐高温材料种类很多,根据其成分不同主要有以下几种分类方式。

1. 氧化硅质材料

主要代表:硅砖

主要成分: SiO₂(二氧化硅)含量在94%以上。

特性:

优点: 荷重软化温度高(可达1650℃),在高温下能长期使用不变形;抗酸性炉渣侵蚀能力强;价格相对便宜。

缺点: 热震稳定性差(不耐急冷急热),在600℃以下和高温下反复加热冷却容易开裂;不耐碱性炉渣侵蚀。

主要应用: 焦炉、玻璃熔窑的拱顶、热风炉的高温承重部位。

2. 硅酸铝质材料

这是使用最广泛的一类耐火材料,根据氧化铝(Al₂O₃)含量分为不同等级。

粘土质耐火砖: Al₂O₃含量 30%-48%。耐火度较低(1610-1750℃),但热震稳定性好,价格低廉。广泛用于各种窑炉的低温部位、保温层等。

高铝质耐火砖: Al₂O₃含量 > 48%。根据含量不同分为三等(48%-60%, 60%-75%, >75%)。Al₂O₃含量越高,耐火度、荷重软化温度和抗化学侵蚀性越好。是应用最广泛的耐火材料之一,用于高温窑炉的炉衬、燃烧室等。

莫来石砖: Al₂O₃含量通常在65%-75%之间,主晶相为莫来石(3Al₂O₃·2SiO₂)。具有优异的高温强度、蠕变性和热震稳定性。常用于窑炉的关键高温部位,如窑具(棚板、支柱)、辊道窑的辊棒等。

刚玉砖: Al₂O₃含量 > 90%,主晶相为刚玉(α-Al₂O₃)。这是氧化铝系中性能最好的材料,耐火度极高(>1900℃),硬度大,耐磨性和抗侵蚀性极佳。但价格昂贵,热震稳定性较差。用于窑炉最苛刻的部位,如炭黑反应炉、气化炉、高温炉炉衬、耐磨内衬等。

3. 碱性耐火材料

主要用于抵抗碱性炉渣和熔剂的侵蚀。

镁质砖: 主要成分是氧化镁(MgO)。耐火度高,抗碱性渣能力极强,但不耐酸性渣,热震稳定性差。主要用于炼钢转炉、电炉、水泥回转窑的烧成带等。

镁铬砖/铬镁砖: 由氧化镁和氧化铬(Cr₂O₃)组成。综合了镁砖和铬矿的优点,热震稳定性和抗侵蚀性更好。但六价铬有毒性,其使用正受到限制。

白云石砖: 主要成分是氧化钙(CaO)和氧化镁。抗碱性渣能力非常好,但极易水化,对储存和施工要求高。主要用于炼钢炉。

4. 含锆质材料

锆英石砖: 主要成分是ZrSiO₄。对酸性炉渣和玻璃液有非常好的抵抗性,热震稳定性优良。

氧化锆砖: 主要成分是ZrO₂。熔点极高(约2700℃),化学惰性强,耐腐蚀、耐磨损。但价格非常昂贵,且存在晶型转变,需要稳定化处理。用于超高温窑炉、玻璃熔窑、航天等领域。

AZS电熔砖(熔铸锆刚玉砖): 由Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂三元系统组成。这是玻璃工业的“王牌”材料,对玻璃液侵蚀有极强的抵抗力。主要用于玻璃熔窑的池壁和上部结构。

5. 含碳质材料

碳砖/石墨砖: 主要成分是碳或石墨。熔点极高(>3000℃),热震稳定性极佳,导热性好,耐酸碱侵蚀。但最大的缺点是在高温下易氧化。主要用于高炉炉底和炉缸、铁水包、电石炉等。

镁碳砖/铝碳砖: 在镁质或铝质材料中加入石墨。结合了氧化物耐火材料和碳材料的优点,既耐高温、抗侵蚀,又有优良的热震稳定性和抗渣性。是现代炼钢转炉、电炉、钢包的主流内衬材料。

6. 隔热耐火材料(轻质耐火材料)

这类材料气孔率高、密度小、导热系数低,主要用于窑炉的保温层,以减少热损失。

类型: 轻质粘土砖、轻质高铝砖、氧化铝空心球砖、硅酸钙板、陶瓷纤维制品(如陶瓷纤维毯、模块、板)等。

注意: 它们不能直接接触火焰和熔渣,通常用作工作衬后面的保温层。

以上是比较常见的窑炉耐高温材料,想要购买和了解窑炉高温材料的欢迎咨询。


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