在砌筑的冶金電爐爐體中,常分為耐火層、高溫耐火保溫層、中溫耐火保溫層等。為了減少爐墻本身的蓄熱和通過爐墻向外散失的熱量,以縮短升溫時間、節約熱能,常在靠近電爐內襯高溫耐火層附近安放一層熱阻能力較強,既耐火又保溫的輕質耐火材料。盡管這種材料的體積密度只有0.4~1.3g/cm3,卻能耐1200℃以上的高溫,被廣泛地用作電爐內襯和高溫保溫層材料。但也由于它的體積密度低、氣孔率高,導致機械強度低、耐磨性能差、抗化學腐蝕性也較差,選用時應考慮高溫機械強度能否滿足要求。
輕質耐火磚的制造方法有三種:燒掉加入物法(通常加入木屑)、泡沫法及化學法。目前常用的輕質耐火磚有輕質耐火黏土磚、輕質耐火硅磚、輕質耐火高鋁磚等。
1、輕質耐火黏土磚
輕質耐火黏土磚是以黏土熟料為主要原料燒制而成,體積密度按相應的牌號應不大于0.4~1.3g/cm3,其主要性能指標見表1。
表1輕質耐火黏土磚的主要性能指標
輕質耐火黏土磚主要用于熱處理爐內襯,亦可用于爐子的高溫隔熱材料。其弱點是氣孔率大,耐磨性差,荷重軟化開始溫度僅1100℃左右,熱穩定性差,耐火度與黏土磚接近。
2、輕質耐火硅磚
輕質耐火硅磚用于溫度不超過1550℃的砌體部分,二級磚用作高溫隔熱材料。輕質耐火硅磚的主要性能指標見表2。
表2輕質耐火硅磚的主要性能指標
輕質耐火硅磚具有較高的荷重軟化溫度(1600℃左右),且高溫下殘余膨脹在0.2%以下,廣泛用于爐頂、爐墻部位。
3、輕質耐火高鋁磚(泡沫高鋁磚)
輕質耐火高鋁磚體積密度為0.4~1.0g/cm3。密度大的可用于直接與火焰接觸部位,但不宜與高氣流沖刷或高溫熔化部位接觸。密度小的作保溫用,使用溫度應不高于1450℃,輕質耐火高鋁磚的主要性能指標見表3。輕質高鋁磚用于砌筑各類高溫爐窯、電爐和高溫保溫材料。
表3輕質耐火高鋁磚的主要性能指標
4、輕質氧化鋁磚(泡沫氧化鋁磚)
輕質氧化鋁磚由細粉加工燒制而成,性質優于高鋁磚,常用于電爐高溫部位的保溫材料,使用溫度為1300℃,溫度過高會出現收縮變形。
輕質氧化鋁磚的主要性能指標見表4。
表4輕質氧化鋁磚的主要性能指標
5、氧化鋁耐火空心球
隨著科技的發展,一些高級耐火保溫材料不斷出現,如氧化鋁空心球就是一例。氧化鋁耐火空心球呈顆粒狀使用,也可加入適當膠結劑成型后砌筑用。
氧化鋁耐火空心球磚的主要性能指標見表5。
表5氧化鋁耐火空心球磚的性能指標