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耐火材料經(jīng)常被用作高溫爐體的內(nèi)襯材料，其損傷行為又通常被分為熱應(yīng)力損傷、機(jī)械應(yīng)力損傷、化學(xué)侵蝕損傷和碎塊損傷等幾個(gè)方面，耐火材料通常用常溫和高溫強(qiáng)度、熱震、抗折強(qiáng)度、彈性模量、內(nèi)應(yīng)力等性能指標(biāo)來評(píng)價(jià)材料自身的損傷程度。但是由于不同行業(yè)窯爐的固有特征導(dǎo)致了內(nèi)村耐火材料要承擔(dān)較大的內(nèi)應(yīng)力和沖擊，因此機(jī)械應(yīng)力損傷是窯爐耐火材料的主要損傷機(jī)理，例如：擠壓應(yīng)力損傷和剪切應(yīng)力損傷。耐火材料基于自身材料的組成和應(yīng)用行業(yè)的不同，其實(shí)損傷機(jī)理亦不相同，常見的耐火材料有高鋁質(zhì)耐火材料、鎂鉻質(zhì)耐火材料及鎂碳質(zhì)耐火材料。本文在簡(jiǎn)單介紹這三種耐火材料組成和應(yīng)用特征。
高鋁質(zhì)耐火材料的主要原料有高鋁礬土、硅線石族礦物、剛玉、合成莫來石等，結(jié)合劑為黏土，經(jīng)過壓制成型后高溫?zé)贫?。高鋁耐火材料內(nèi)部容易形成玻璃體和莫來石，基于玻璃體“近程有序，遠(yuǎn)程無序”的分子結(jié)構(gòu)特征，其會(huì)影響軟化溫度。高鋁耐火材料的性質(zhì)主要依靠其組成和結(jié)構(gòu)，其抗熱震性能則主要依靠莫來石相、玻璃相和剛玉的含量。具體來說，莫來石含量與抗熱震性能具有較好的線性相關(guān)系數(shù)，即莫來石含量越高，抗熱震性能越好。高鋁質(zhì)耐火材料中AI203含量一般都在48％以上，基于AI203含量可分為三個(gè)等級(jí)，其中I等的含量為≥75％，II等的含量為≥65％，皿I等的含量為≥55％。在I等高鋁耐火材料制品內(nèi)部，由于莫來石含量較少，并且莫來石自身熱膨脹系數(shù)較低，亦不能形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而其抗熱震性能較差。在工等和皿等高鋁耐火材料制品內(nèi)部，則因?yàn)槟獊硎吭蚨哂邢鄬?duì)較好的抗熱震性能。高鋁質(zhì)耐火材料主要用于鼓風(fēng)爐、反射爐、水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯，也常用于平爐蓄熱式格子磚和澆注系統(tǒng)用的塞頭等。
鎂鉻質(zhì)耐火材料的主要原料為氧化鎂（MgO）和氧化鉻（Cr2O3）：其中通過純度較高的鉻礦和鎂砂經(jīng)過高溫反應(yīng)生成方鎂石和尖晶石等高溫礦物相直接結(jié)合的鎂鉻轉(zhuǎn)為直接結(jié)合鎂鉻磚，這一類型磚體的高溫強(qiáng)度和抗渣性能較好。通過電熔鎂鉻砂為原料，根據(jù)一定配比經(jīng)過高壓成型和高溫?zé)Y(jié)而成的為電熔再結(jié)合鎂鉻磚，這一類型磚體內(nèi)部方鎂石和尖晶石等高溫礦物相直接結(jié)合程度高，雜質(zhì)含量少，具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性、耐腐蝕性、抗侵蝕性；而采用部分電熔鎂鉻砂為原料的則為半電熔再結(jié)合鎂鉻質(zhì)耐火材料。然而鎂鉻質(zhì)耐火材料在使用中因其組成會(huì)產(chǎn)生六價(jià)鉻氧化物，對(duì)人體健康具有一定的危害作用，應(yīng)用過程中應(yīng)當(dāng)盡力做好防護(hù)措施。
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