轻质耐火材料

在砌筑的电炉炉体中，常分为耐火层、高温耐火保温层、中温耐火保温层等。为了减少炉墙本身的蓄热和通过炉墙向外散失的热量，以缩短升温时问、节约热能，常在靠近电炉内衬高温耐火层附近安放一层热阻能力较强，既耐火又保温的轻质耐火材料。尽管这种材料的体积密度只有0.4～1.39／cm3，却能耐1200℃以上的高温，被广泛地用作电炉内衬和高温保温层材料。但也由于它的体积密度低、气孔率高，导致机械强度低、耐磨性能差、抗化学腐蚀性也较差，选用时应考虑高温机械强度能否满足要求。

轻质耐火砖的制造方法有三种：烧掉加入物法(通常加入木屑)、泡沫法及化学法。

目前常用的轻质耐火砖有轻质耐火粘土砖、轻质耐火硅砖、轻质耐火高铝砖等。

1、轻质粘土砖

轻质粘土砖是以粘土熟料为主要原料烧制而成，体积密度按相应的牌号应不大于.4～1.39／cm3，其主要性能指标见下图。

轻质耐火粘土砖主要用于热处理炉内衬，亦可用于炉子的高温隔热材料。其弱点是气孔率大，耐磨性差，荷重软化开始温度仅1100℃左右，热稳定性差，耐火度与粘土砖接近。

2、轻质耐火硅砖

轻质耐火硅砖用于温度不超过1550℃的砌体部分，二级砖用作高温隔热材料。轻质耐火硅砖的主要理化指标见下图。

轻质耐火硅砖具有较高的荷重软化温度(1600℃左右)，且高温下残余膨胀在0.2％以下，广泛用于炉顶、炉墙部位。

3、轻质高铝砖(泡沫高铝砖)

轻质高铝砖体积密度为0.4～1.0g／cm3。密度大的可用于直接与火焰接触部位，但不宜与高气流冲刷或高温熔化部位接触。密度小的作保温用，使用温度应不高于1450℃，轻质耐火高铝砖的主要性能指标见下图。轻质高铝砖用于砌筑各类高温炉窑、电炉和高温保温材料。

注：制品PM-1.0、PM-0.8可用于无强烈高温熔融物料侵蚀及冲刷作用的部位，直接与火焰接触；其余牌号制品用作保温层。

4、轻质氧化铝砖(泡沫氧化铝砖)

轻质氧化铝砖由细粉加工烧制而成，性质优于高铝砖，常用于电炉高温部位的保温材料，使用温度为1300℃，温度过高会出现收缩变形。

轻质氧化铝砖的主要性能指标见下图。

5、氧化铝空心球

随着科技的发展，一些高级耐火保温材料不断出现，如氧化铝空心球就是一例。氧化铝耐火空心球呈颗粒状使用，也可加人适当胶结剂成型后砌筑用。

氧化铝耐火空心球砖的主要性能指标见下图。

6、耐火纤维材料

耐火纤维制品是一种新型的耐火材料，并兼有耐火和保温的作用，同时具有质量轻、导热系数低、比热小、热稳定性好、耐高温、耐热震和抗机械震动、柔软、容易施工等许多优点，用作工业窑炉内衬材料，可节约能源30％左右，减轻炉衬质量90％以上，节省炉体用钢材20％～50％，是设计与制造高热效率电炉时提倡选用的新型轻质耐火材料。

用耐火纤维棉制成了毯、毡、纸、板、绳、真空异形制品等，这些形状特点为电炉的砌筑提供了极大的方便。纤维可以压挤到砖砌电炉的裂缝和所有缺陷的地方，再加上耐火纤维炉衬的升温和冷却周期短，极大地降低了电耗，提高了工作效率。缺点是这种材料目前制造成本较高，因此在使用上受到一定的限制。

耐火纤维的生产方法有很多种，主要介绍以下几种：

（1）熔融喷吹法。将原料在高温电炉内熔融，形成稳定的流股引出，用压缩空气或高压蒸汽喷吹成纤维丝。

（2）熔融提炼法和回转法。高温炉熔融物料形成流股，再进行提炼或通过高速回转的滚筒而制成纤维。

（3）高速离心法。用高速离心机将流股甩成纤维。

（4）胶体法。将物料配制成胶体盐类，并在一定条件下固化成纤维坯体，最后煅烧成纤维。

此外，还有载体法、先驱体法、单晶拉丝法和化学法等。