在普通和特種耐火材料中,常用的品種主要有以下幾種:用量較大的有硅磚和粘土磚。硅磚是含93%以上SiO2的硅質制品,使用的原料有硅石、廢硅磚等。硅磚抗酸性爐渣侵蝕能力強,但易受堿性渣的侵蝕,它的荷重軟化溫度很高,接近其耐火度,重復煅燒后體積不收縮,甚至略有膨脹,但是抗熱震性差。硅磚主要用于焦爐、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設備。粘土磚中含30%~46%氧化鋁,它以耐火粘土為主要原料,耐火度1580~1770℃,抗熱震性好,屬于弱酸性耐火材料,對酸性爐渣有抗蝕性,用途廣泛,是生產量的一類耐火材料。
泥料的制備。配種時顆粒臨界尺寸的選擇是重要的。骨料顆粒細化,可減少開口氣孔率,增強抗氧化能力。但是骨料顆粒小,會使閉口氣孔增加,體積密度降低。另外,細粒MgO骨料容易和石墨反應,通常認為顆粒粒徑1mm為宜。在有高壓成型設備的條件下,鎂砂的顆粒趨向于微細化。我國成型設備的壓力較低,為了提高耐火磚密度,許多廠家采用5mm以上的顆粒直徑。配料中加入石墨的質量和數量至關重要。一般來說,增加耐火磚中石墨含量,耐火磚的抗渣性和熱震穩定性會提高,但強度和抗氧化性均會降低,若鎂碳磚中碳含量太少(<10%),耐火磚中不能形成網絡骨架,則碳的優勢不能有效地發揮。所以,碳含量在10—20%范圍內較為合適。
高鋁磚耐火度1770-1790℃,三氧化鋁(Al2O3)含量大于48%的一種耐火磚。其特點是:耐壓強度高、耐火度高。耐沖擊性好、抗腐蝕強、抗渣性優良、使用壽命長,荷重化溫度高,高溫下的結構強度高。鎂磚耐火度達2000℃以上,以燒成鎂砂為主要原料,經機壓成型后在1500℃左右的高溫燒成的制品。因其高溫性能好,抗冶金爐渣能力強,被廣泛應用于鋼鐵工業煉鋼爐襯和混鐵爐等,目前轉爐層用鎂磚多為燒成鎂磚和鎂硅磚。耐火磚里面、黏土磚、高鋁磚、鎂磚,其中的鎂磚耐火溫度比較高,高達2000多度;其次是高鋁磚,耐火溫度為1770-1790度;然后是黏土磚。
以電熔法使鎂鉻混合粉料熔融,通過熔體析晶,形成顯微結構相當均勻的、以鎂鉻尖晶石和方鎂石混晶為主要相組成的原料,上海中間包燒結鎂磚加工把這種電熔鎂鉻料粉碎成一定顆粒粒度,混合成型,經燒成以制備再結合磚,或直接用做化學結臺磚。再結合磚的顯微結構特征是高度的直接結合和含有大量的尖晶石脫溶相:含有大量脫溶相的基晶,從本質上改變了方鎂石的物理化學性質,如降低熱膨脹系數、提高抗熱震性,改善對酸-堿性渣侵蝕的抵抗能力。上海燒結鎂磚再結合磚有同熔鑄磚使用效果相似的性狀,但有比熔鑄磚更好的耐溫度急變性和更均勻的顯微結構。
半干法噴補是將耐火集料、結合劑、添加劑等組成的混合料,通過噴槍化端的水環孔眼與水混合,并由壓縮空氣噴射到噴補面上的一種方法,水的用量可根據噴補情況隨時調整,一般波動在10?20%之間,這比濕法噴補用水量要低得多。因此,噴補層體積密度大,收縮較小,可獲得較厚的噴補層,耐用性較好,但回彈量稍高于濕法,該噴補方法采用比較普遍。火焰噴補是用壓縮氧氣把耐火集料,助熔劑或發熱劑等混合料輸送至噴嘴,用高熱值燃料與其混合燃燒,瞬間把耐火集料顆粒表面加熱至熔融或半熔融狀態。