耐火材料理化性能选用的规定.docx
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耐火材料理化性能选用的规定
北京凤凰工业炉有限公司
耐火和隔热材料炉衬施工的通用技术条件
耐火材料理化性能的选用规定
（暂行）
北京凤凰工业炉有限公司
二零零二年一月
耐火材料理化性能的选用规定
1前言
为规范我公司对耐火材料理化指标的选用，保证我公司设计和建造的加热炉砌体质量，特制定本耐火材料理化指标的选用规定。
本规定除列举了各种耐火材料的理化性能外，同时列举了相应的国标及部分厂家供货的数据，供选用时参考。
本规定包括了不定型耐火材料及定型的轻质耐火材料的各项理化性能指标，重质定形材料仅列出了锚固砖的理化性能，其他高铝砖，耐火粘土砖的理化指标，以及砖的形状及尺寸按国标GB2988-87、GB4415-84、GB2992-82的有关规定执行。
2锚固砖
锚固砖根据公司的使用经验以及参照几个厂的指标规定出P.F.验收标准（见下表），尺寸公差则按GB4415-84、GB2992-82的有关规定执行。
序号
项目名称
国标
GB2998-87
派力固
中外炉
东豫
P.F规定
1
化学成分：
Al2O3
55.0
≥71.0
53-55
78.2
48-53
SiO2
FeO
≤1.6
≤1.6
1.56
≤1.6
2
耐火度℃
1770
≥38（SK）
≥1790
≥1770
3
荷重软化点℃
1470
≥1615
≥1470
1510
≥1470
4
体积密度g/cm³㎝
2.3
2.45
≥2.3
5
显气孔率％
22
≤22
≤22
20
≤22
6
耐压强度Mpa
44.1
65
44
82.5
≥50
7
抗拉强度MPa
2.1—3.0
2.8
5.03
≥3.0
8
重烧线变化率（％）
（℃×h）
≤±0.1
1450×4
≤±0.1
1520×2
+0.1～-0.4
1500×2
－0.1
1500×2
≤±0.1
1500×2
9
热膨胀率10-6/℃
0.57±0.4
≤+6.0
10
热震稳定性次数
≧20
3耐火可塑料
可塑料是以Al₂O₃-SiO₂系骨料加结合粘土而成，由于结合剂是生粘土，不可避免要产生收缩，为此外加了蓝晶石细粉和硅粉作为膨胀剂，以弥补其收缩。
可塑料的优点是热稳定性好、抗剥落；它的缺点是施工麻烦，如果线变化控制不好，会降低材料的使用寿命。
国内生产可塑料的厂家很多，有业绩的厂家有扶顺耐火材料厂、上海宝九和耐火材料公司（日本九保田与宝冶合资）、上海市第二耐火材料厂、大连派力固工业有限公司（日本派力固株式会社在中国独资厂）、大连摩根公司（生产浇注可塑料）、河南省巩义耕生实业（集团）有限公司等。
成套供货[工作衬]的厂家只有扶顺耐火材料厂（重庆特殊钢公司快锻车间加热炉）、河南省巩义耕生实业（集团）有限公司（宝钢条钢部高速线材厂步进梁式加热炉）、大连派力固工业有限公司（宝钢二热轧1580№3#加热炉）、大连摩根公司—浇注可塑料（本钢1700热连轧步进梁式加热炉以及鞍钢中板加热炉）。
鉴于各厂生产的可塑料其化学成分和机械性能相差不大，但对炉子寿命影响较大的重烧线变化差异较大，根据公司的使用经验以及参照几个厂的指标规定出P.F.验收标准。
3.1炉墙、炉顶用耐火可塑料
下表给出了炉墙、炉顶用耐火可塑料几个厂家及公司规定的指标，在订货时可按此表规定的数值进行选用。
序号
项目名称
国标
GB4758.1—84
派力固FAB
S.H
26001
耕生
GKS—1
P.F规定
KS—F.A
1
化学成分：
Al₂O₃₃
48.0
42.0
45.0
44.0
42～45
SiO₂₂
51.0
50.5
50.0
FeO₃
≤1.6
2.0
≤1.6
2
耐火度℃
1770
≥38（SK）
≥1770
3
最高使用温度℃
1600
1500
1600
1600
4
体积密度g/cm³㎝
2.3
2.2
2.4
2.28
≥2.3
5
施工用量t/m³
2.31
2.4
6
耐压强度110℃
1400℃MPa
6.0
4.0
14
28
25
6.0
25
7
抗折强度110℃，
1400℃MPa
2.2
3.5
2.8
3.0
4.8
≥2.5
≥4.5
8
烧后线变化率（％）
110℃×24h
±2
-1.0
0-0.9
-0.8
-0.8
1000℃×3h
±2
-1.1
-0.15
-0.6
-0.4
1300℃×3h
±2
-1.1
+0.1
-0.3
-0.6
9
可塑性指标
15～-40
22
20～-25
10
导热系数Kcal/m²h℃
800℃
0．66（500）
0.79
0.826
0.7～0.8
1000℃
0.824
0.84
0.82～0.9
11
线膨胀系数10-⁶/℃
5.7
5.8
≤6.0
3.2烧嘴砖用耐火可塑料
烧嘴砖用耐火可塑料工作温度比炉墙及炉顶高，因此，要求其理化指标要比炉墙及炉顶高，下表给出了几个厂家及公司规定的指标，可按此选用。
序号
项目名称
国标
GB4758.1—84
派力固
ALAB
S．H
26005
耕生
GKS—1
P．F规定
KS—F.A
1
化学成分：
Al₂O₃₃
60.0
59.0
54.0
55.0
55
SiO₂₂
31.0
43.0
40.0
43
FeO₃
≤1.2
2.0
≤1.6
2
耐火度℃
1790
36（SK）
≥1770
3
最高使用温度℃
1700
1600
1600
≥1600
4
体积密度g/cm³㎝
2.3
2.36
2.4
2.28
≥2.3
5
施工用量t/m³
2.5
2.4
6
耐压强度110℃
1300℃MPa
6.0
20.0
7.0
27.0
≥6.0
25.0
7
抗折强度110℃
1300℃MPa
2.8
3.5
3.0
8.0
3.0
≥4.0
8
烧后线变化率（％）
110℃×24h
±2
-1.3
0-0.9
-0.8
-0.8
1000℃×3h
±2
-1.4
-0.15
-0.5
-0.4
1300℃×3h
±2
-1.3
+0.1
-0.2
-0.5
9
可塑性指标
15～40
22
20～25
10
导热系数
Kcal/m²h℃
800℃
0.68（500）
0.83
0.774
≤0.8
1000℃
0.848
0.915
≤0.9
11
线膨胀系数10-⁶/℃
5.8
≤6.0
为改进烧嘴砖的使用寿命，近几年来有的公司用高铝可塑料作烧嘴砖。
特别是炉顶平焰烧嘴砖，在武钢1700热轧厂加热炉上使用其寿命延长一倍。
下表给出了几个厂家及公司规定的指标，对于出钢温度在1250℃左右的加热炉烧嘴砖可按此表选用。
序号
项目名称
国标
GB4758.1—84
派力固
ALAB
S.H
26005
耕生
GKS—1
P.F规定
KS—F.A
1
化学成分：
Al₂O₃₃
70.0
75.0
84.5
75.0
75
SiO₂₂
16.0
9.3
20.0
16
FeO₃
≤1.1
1.0
≤1.6
2
耐火度℃
1790
36（SK）
≥1770
3
最高使用温度℃
1750
1700
1650
≥1700
4
体积密度g/cm³㎝
2.55
2.85
2.68
≥2.6
5
施工用量t/m³
2.75
2.4
6
耐压强度110℃
1300℃MPa
6.0
33.0
38.0
36.0
≥6.0
33.0
7
抗折强度110℃
1300℃MPa
15.0
2.5
4.0
4.7
6.4
≥3.0
≥4.0
8
烧后线变化率（％）
110℃×24h
±2
-1.0
0～0.9
-0.5
-0.8
1000℃×3h
±2
-1.1
-0.15
-0.
-0.4
1300℃×3h
±2
-1.1
+0.1
-0.2
-0.5
9
可塑性指标
15～40
22
20～25
10
导热系数
Kcal/m²h℃
800℃
0.88（500）
1.54
0.706
≤0.9
≤0.8
1000℃
0.99
1.46
≤1.1
≤0.9
11
线膨胀系数10-⁶/℃
8.0
≤8.0
4耐火浇注料
耐火浇注料的品种很多，早期的矾土水泥浇注料除作为预制块使用外，已很少大面积使用，磷酸盐浇注料由于存在需要悃料和立即烘烤等问题也很少使用。
公司设计上采用的重质耐火浇注料，主要用于炉顶、炉墙以及水梁立柱的包扎等部位，常用的品种有粘土结合高铝耐火浇注料、低水泥耐火浇注料等。
4.1粘土结合浇注料
粘土结合浇注料—粘土耐火浇注料是一种以生粘土替代部分高铝水泥的高铝质耐火浇注料，常用的牌号为国标GB3712—83中NL1、NL2两种。
NL1（GB3712—83）
序号
项目名称
国标
GB3712—83
华盛
CC—55
S.H
23155
耕生
PC—45
P.F规定
NL1—FA
1
化学成分：
Al₂O₃₃
55.0
55.0
44.5
45.0
55
SiO₂₂
49.5
CaO≤1.0
CaO≤2.0
FeO₃
CaO2.5
≤1.4
≤1.6
2
耐火度℃
1710
1730
36（SK）
≥1710
3
最高使用温度℃
1350
1400
1530
1400
≥1400
4
体积密度g/cm³㎝
2.5
2.22
2.35
≥2.3
5
施工用量t/m³
6
耐压强度MPa
110℃
≥3.0
20
65
7.0
≥4.0
1300℃
50
65
1350℃,65
1500℃≥45
7
抗折强度MPa
110℃
≥0.05
2.0
1.0
≥2.0
1300℃
5.0
1500℃,8.0
≥5.0
烧后线变化率％
110℃×24h
保温3小时，
试验温度：
1350℃
≯1％
-0.1
变形量为
＋8％的
烧灼温度
1500℃
-0.2～+0.2
0～-0.1
1000℃×3h
-0.3
-0.5～+0.5
0～-0.3
1300℃×3h
±0.6
-0.2～+0.2
0～-0.4
1500℃×3h
0～≤-0.5
9
导热系数Kcal/m²h℃
800℃
0.84
1000℃
1.015
1.2
10
膨胀系数×10-⁶/℃
≤6.0
NL2（GB3712—83）
序号
项目名称
国标
GB3712—83
华盛
CC—60
S.H
23155
耕生
PC—65
P.F规定
NL2—FA
1
化学成分：
Al₂O₃₃
65.0
60
65.0
65
SiO₂₂
CaO≤1.0
CaO≤1.5
FeO₃
CaO2.5
≤1.6
2
耐火度℃
1730
1750
1750
≥1750
3
最高使用温度℃
1450
1400
1500
≥1500
4
体积密度g/cm³㎝
2.55
2.35
≥2.3
5
施工用量t/m³
6
耐压强度
MPa
110℃
≥3.0
24
7.0
≥5.0
1300℃
55
1350℃,65
1500℃,50
7
抗折强度
MPa
110℃
≥0.5
2.2
2.0
≥2.2
1300℃
5.5
1350℃,10
≥5.5
烧后线变化率％
110℃×24h
烧后线变化率，保温3小时，≯1％的试验温度1450℃
-0.1～_0.1
0～≤-0.1
1000℃×3h
-0.3～0.3
0～≤-0.2
1300℃×3h
1400℃±0.6
-0.2～0.2
0～≤-0.3
1500℃×3h
0～≤-0.5
9
导热系数
Kcal/m²h℃
800℃
0.84
1000℃
1.2
10
膨胀系数×10－⁶/℃
≤6.0
4.2低水泥浇注料
在粘土浇注料的组成中水泥的含量仍然较高，抗剥落性能仍然不尽人意。
研究用超细微粉取代粘土做粘合剂取得成功，称为低水泥浇注料。
低水泥浇注料的抗剥落性能比普通粘土结合浇注料要好，现已逐步取代普通粘土结合浇注料。
低水泥浇注料按水泥含量多又分低水泥和超低水泥浇注料。
低水泥浇注料：
序号
项目名称
长城耐火
材料厂
华盛
LRC—60
上耐
SJD—150
耕生
LC—65
P.F规定
DS—FA
1
化学成分：
Al2O3
≥60
60
≥55.0
70．0
65
SiO2
CaO1.5
CaO≤1.5
CaO≤1.5
FeO₃
≤1.6
2
耐火度℃
≥1700
1790
≥1750
3
最高使用温度℃
≥1500
1500
1500
1550
≥1500
4
体积密度g/cm³㎝
2.3_2.5
2.6
≥2.2
2.65
≥2.3
5
施工用量t/m³
2.4
6
耐压强度
MPa
110℃
≥5
25
≥40
65
≥40
1300℃
≥15
1400℃65
1100℃≥44
1500℃80
1500℃60
7
抗折强度
MPa
110℃
2.5
10.0
≥2.5
1300℃
1400℃6.5
1500℃12
≥6.5
8
线变化率％
110℃×24h
1400℃×3h
0～1.0
1370℃×3h
±0.5
0～≤-0.1
1000℃×3h
0～≤-0.3
1300℃×3h
1400℃±0.6
0～≤-0.5
1500℃×3h
-0.5～0.5
0～≤-0.5
9
导热系数Kcal/m²h℃
800℃
0.84
1000℃
1.2
10
热膨系数×10－⁶/℃
≤6.0
超低水泥浇注料：
序号
项目名称
长城耐火
材料厂
华盛
HRC-60A
上耐
SJC—150
耕生
ULC—75
P.F规定
ZDS—FA
1
化学成分：
Al2O3
≥60
60
≥60
75.0
65
SiO2
CaO≤1.0
CaO≤1.5
FeO
CaO1.2
≤1.6
2
耐火度℃
≥1790
1790
≥1750
3
最高使用温度℃
≥1500
1500
1600
1500
≥1500
4
体积密度g/cm³㎝
2.3～2.5
2.6
≥2.3
2.65
≥2.3
5
施工用量t/m³
6
耐压强度
MPa
110℃
三天10
35
≥25
40
≥35
1300℃
≥30
1400℃80
1400℃≥40
1500℃90
1500℃80
7
抗折强度
MPa
110℃
3.9～4.4
3.5
（1400℃xXh）≥1.5
9.0
≥3.5
1300℃
8.0
1500℃13
≥8.0
8
线变化率％
110℃×24h
0～≤-0.1
1000℃×3h
0～≤-0.3
1300℃×3h
1400℃±0.5
0～≤-0.3
1500℃×3h
1.0
-0.5～0.5
0～≤--0.5
9
导热系数
Kcal/m²h℃
800℃
0.84
1000℃
1.2
10
膨胀系数×104/℃
≤6.0
4.3水梁包扎浇注料
由于推钢式加热炉及步进梁式加热炉的炉底水梁包扎料部位重要，且处于振动冲击的环境，因此，须选用专用的浇注料。
水梁包扎浇注料：
序号
项目名称
长城耐火材料厂
华盛
HRC—70A
上耐
SJC—160
耕生
DGG—Ⅱ
P.F规定
SKD-FA
1
化学成分：
Al2O3
≥60
70
≥60
65.0
65
SiO2
CaO1.2
CaO≤2.0
CaO≤1.5
FeO
≤1.6
2
耐火度℃
≥1790
1790
≥1750
3
最高使用温度℃
≥1500
1500
1600
1500
≥1500
4
体积密度g/cm³㎝
2.3～2.5
2.65
≥2.3
2.4
≥2.3
5
施工用量t/m³
6
耐压强度
MPa
110℃
三天，10
40
≥25
60
≥50
1300℃
≥30
1400℃90
1400℃≥40
1500℃80
1500℃≤80
7
抗折强度
MPa
110℃
3.9～4.4
4.0
（1400℃xXh）≥1.5
10.0
≥8.0
1300℃
9.0
1500℃12
≥10
8
线
变
化
率
％
110℃×24h
0～-0.1
0～≤-0.1
1000℃×3h
0～≤-0.2
1300℃×3h
1400℃±0.5
0～≤-0.3
1500℃×3h
1.0
0～-0.1
0～≤-0.5
9
导热系数
Kcal/m²h℃
800℃
0.84
1000℃
1.2
10
热膨胀系数×104/℃
6.0
≤6.0
11
热震稳定性,1100℃次
>40
>40
5轻质定型耐火材料
5.1粘土质隔热耐火砖
粘土质隔热耐火砖的性能指标如下表：
序号
1
2
3
4
项目名称
体积密度
g/cm³
常温压强
MP
重烧线变化不大于2%
的试验温度℃
导热系数（350±25℃）
W/（m.K）
NG-1.5
1.5
>6.0
1400
0.7
NG-1.3a
1.3
>4.5
1400
0.6
NG-1.3b
1.3
>4.0
1350
0.6
NG-1.0
1.0
>3.0
1350
0.5
NG-0.9
0.9
>2.5
1300
0.4
NG-0.8
0.8
>2.5
1250
0.35
NG-0.7
0.7
>2.0
1250
0.35
NG-0.6
0.6
>1.5
1200
0.25
NG-0.5
0.5
>1.3
1150
0.25
NG-0.4
0.4
>1.0
1150
0.2
5.2高强漂珠粘土隔热耐火砖
高强漂珠粘土隔热耐火砖的性能指标如下表：
序号
项目名称
PNG-1.0
PNG-0.9
PNG-0.8
PNG-0.7
PNG-0.5
1
体积密度
g/cm³
1.0
0.9
0.8
0.7
0.5
2
常温压强
MP
>4.5
>4.0
>4.0
>3.5
>3.5
3
重烧线变化不大于2%
的试验温度℃
1350
1300
1250
1250
1200
4
导热系数（350±25℃）
W/（m.K）
0.38
0.3
0.29
0.25
0.2
5.3膨胀珍珠岩制品
膨胀珍珠岩制品的性能指标如下表：
序号
项目名称
单位
水泥结合
水玻璃结合
磷酸盐结合
1
体积密度
g/cm³
0.3～0.4
0.2～0.3
0.2～0.25
2
常温压强
MP
0.49～0.98
0.59～1.15
0.59～0.98
3
使用温度
℃
600
650
1000
4
导热系数（350±25℃）
W/（m.K）
0.058～0.087
0.056～0.065
0.044～0.052
6轻质不定型耐火材料
轻质不定型耐火材料按用途分隔热料和工作衬，使用时应注意选择。
6.1轻质不定型隔热材料
序号
项目名称
QNJ-1.0
PNG-0.9
PNG-0.8
PNG-0.7
PNG-0.5
1
体积密度.g/cm³
1.0
0.9
0.8
0.7
0.5
2
耐压强度
MPa
110℃×24h
>4.5
>4.0
>3.0
>2.0
>2.0
1100℃×3h
>5.0
>3.5
>2.5
>2.5
>2.5
3
线变化
％
110℃×24h
-0.1
-0.3
-0.5
-0.2
-0.3
℃×3h
1100/-0.5
1000/-0.7
1000/-0.8
900/-0.5
500/-0.8
4
导热系数
W/m.K
700℃
0.35
0.35
0.25
0.25
0.15
1000℃
0.4
0.3
0.3
0.2
0.2
5
使用温度℃
1300
1250
1200
1100
1000
6.2轻
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