一、耐火材料的簡介

耐火度高于1580℃的無機非金屬材料。耐火度指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下，抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。耐火材料與高溫技術(shù)相伴出現(xiàn)，大致起源于青銅器時代中期。中國東漢時期已用粘土質(zhì)耐火材料做燒瓷器的窯材和匣缽。20世紀初，耐火材料向高純、高致密和超高溫制品方向發(fā)展，同時出現(xiàn)了完全不需燒成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纖維?，F(xiàn)代，隨著原子能技術(shù)、空間技術(shù)、新能源技術(shù)的發(fā)展，具有耐高溫、抗腐蝕、抗熱振、耐沖刷等綜合優(yōu)良性能的耐火材料得到了應(yīng)用。

耐火材料的分類

耐火材料種類繁多，通常按耐火度高低分為普通耐火材料（1580～1770℃）、耐火材料（1770～2000℃）和特級耐火材料（2000℃以上）；按化學特性分為酸性耐火材料、中性耐火材料和堿性耐火材料。此外，還有用于特殊場合的耐火材料。

現(xiàn)在對于耐火材料的定義，已經(jīng)不僅僅取決于耐火度是否在1580℃以上了。目前耐火材料泛指應(yīng)用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)襯的無機非金屬材料。


不同耐火材料的化學組成成分

酸性耐火材料以氧化硅為主要成分，常用的有硅磚和粘土磚。硅磚是含氧化硅93％以上的硅質(zhì)制品，使用的原料有硅石、廢硅磚等，其抗酸性爐渣侵蝕能力強，荷重軟化溫度高，重復煅燒后體積不收縮，甚至略有膨脹；但其易受堿性渣的侵蝕，抗熱振性差。硅磚主要用于焦爐、耐火材料熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設(shè)備。粘土磚以耐火粘土為主要原料，含有30％～46％的氧化鋁，屬弱酸性耐火材料，抗熱振性好，對酸性爐渣有抗蝕性，應(yīng)用廣泛。

中性耐火材料以氧化鋁、氧化鉻或碳為主要成分。含氧化鋁95％以上的剛玉制品是一種用途較廣的優(yōu)質(zhì)耐火材料。以氧化鉻為主要成分的鉻磚對鋼渣的耐蝕性好，但抗熱振性較差，高溫荷重變形溫度較低。碳質(zhì)耐火材料有碳磚、石墨制品和碳化硅質(zhì)制品，其熱膨脹系數(shù)很低，導熱性高，耐熱振性能好，高溫強度高，抗酸堿和鹽的侵蝕，不受金屬和熔渣的潤濕，質(zhì)輕。廣泛用作高溫爐襯材料，也用作石油、化工的高壓釜內(nèi)襯。

堿性耐火材料以氧化鎂、氧化鈣為主要成分，常用的是鎂磚。含氧化鎂80％～85％以上的鎂磚，對堿性渣和鐵渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土磚和硅磚高。主要用于平爐、吹氧轉(zhuǎn)爐、電爐、有色金屬冶煉設(shè)備以及一些高溫設(shè)備上。

在特殊場合應(yīng)用的耐火材料有高溫氧化物材料，如氧化鋁、氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣、氧化鋯等，難熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等；高溫復合材料，主要有金屬陶瓷、高溫無機涂層和纖維增強陶瓷等。

耐火材料行業(yè)的技術(shù)指標要求

通常，耐火材料要求測試元素為Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Zr。其中，Al、Si、Zr為重點關(guān)注元素。
另外，該行業(yè)對Al的檢測誤差小于0.5%，對Si的檢測誤差小于0.5%，對Zr的檢測誤差小于0.3%。

耐火材料行業(yè)的應(yīng)用解決方案

X熒光光譜儀對耐火材料行業(yè)的進廠原料、耐火材料成品的元素組成成份具有很好的分析效果。這里以WDX系列X熒光光譜儀對耐火材料行業(yè)進廠原料（硅石、礬土）及耐火材料成品的重復性測試為例，介紹耐火材料行業(yè)的應(yīng)用解決方案。

固定道波長色散X熒光光譜儀WDX-200簡介

固定道波長色散X熒光光譜儀WDX-200小型固定道波長色散X熒光光譜儀可配置10個固定分光道，可同時分析10種元素。根據(jù)用戶的應(yīng)用要求可配置為從Na到U的任意十種元素。該儀器可廣泛應(yīng)用于水泥、鋼鐵、粉末冶金、煤炭、石油、高嶺土、玻璃、耐火材料、環(huán)保等行業(yè)，是大中型企業(yè)質(zhì)量控制的理想選擇。

固定道波長色散X熒光光譜儀WDX-200 技術(shù)指標

恒溫室溫度控制：設(shè)定值±0.1℃。
分析元素種類：從Na到U的任意十種元素。
分析方法：經(jīng)驗系數(shù)法和理論α系數(shù)法。
交流220V供電設(shè)備：1KVA交流凈化穩(wěn)壓電流。
高壓電源：200W（50KV4mA）。
管壓管流12小時穩(wěn)定度：優(yōu)于0.05%。
真空泵：兩相～220V、2升。
工控微機：工控104微機。
分析：σn-1（24小時，百分比含量）≤0.05%。
單個樣品測量時間：（含換樣抽真空時間）≤3～5分鐘。
X 射線管：Varian公司生產(chǎn)的400W薄鈹窗端窗X射線管，Rh靶（Pd靶可選）。
探測器：流氣正比探測器+封閉正比探測器，10路1024道獨立脈沖高度分析器。
真空系統(tǒng)：獨立泵站結(jié)構(gòu)，易于維護。
測量室真空度：低于5Pa。
流氣系統(tǒng)：高流氣密度穩(wěn)定裝置，壓力穩(wěn)定度達到±0.003KPa。
分析軟件：備有經(jīng)驗系數(shù)法和理論α系數(shù)法兩種定量分析方法，采用全譜檢測技術(shù)，實現(xiàn)了各道譜線的即時跟蹤和校正，從而大大提高了定量分析的重現(xiàn)性和長期穩(wěn)定性，同時也提供了診斷儀器工作狀態(tài)的直觀依據(jù)。完善的自診斷措施。內(nèi)置了RS-232串行通訊協(xié)議，TCP/IP協(xié)議與DCS或QCS系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)。

固定道波長色散X熒光光譜儀WDX-200性能特點

粉體樣品或塊樣品快速，非破損分析。
采用多路高速MCA并行實時檢測各元素譜峰，不僅便于調(diào)試儀器和故障診斷，而且有利于提高儀器穩(wěn)定性。

耐火材料各元素檢出限

針對該行業(yè)的檢測要求，實驗得出各元素檢出限數(shù)據(jù)如下：
Na：0.01%
Mg：0.01%
Al：0.008%
Si：0.008%
K ：0.005%
Ca：0.005%
Ti：0.005%
Mn：0.005%
Fe：0.005%
Zr：0.005%