中国冶金百科全书:耐火材料中国冶金百科全书:耐火材料前言

前言
《中国冶金百科全书》是我国**部荟萃古今中外冶金科技知识，反映当
代冶金科学技术水平的大型专业工具书。
在冶金科学技术领域里，中国曾经有过光辉灿烂的历史，对人类做出过重
要的贡献。中国是*早生产和使用金属的国家之一。夏代（公元前21～前16
世纪）已进入青铜时代，创造了优秀的青铜文化；春秋战国时期已经能够制造
和使用铁器。但是在半封建、半殖民地时代，由于生产关系的桎梏，中国近代冶
金工业长期处于落后停滞状态。中华人民共和国成立后，冶金工业发展很快，
冶金科技一些领域已达到或接近世界先进水平，在生产、建设、科研、教育等方
面都积累了丰富的经验。目前，改革开放正方兴未艾，广大职工积极要求掌握
冶金科技知识和生产技能。在这样的形势下，冶金工业部和中国有色金属工业
总公司决定编辑出版《中国冶金百科全书》，具有十分重要的时代意义。
编辑出版《中国冶金百科全书》的目的是，整理和总结人类迄今所积累的
冶金科技知识和实践经验，为冶金工作者提供冶金领域的基本知识和可靠的
技术依据；向广大读者普及冶金常识，为他们解惑释疑。
《中国冶金百科全书》遵循百科全书的客观、准确、全面的原则，反映世界
冶金科学技术水平，同时重点介绍中国冶金工业的发展状况和科研成就。
《中国冶金百科全书》以冶金领域各学科为基础设卷，以条目为单元介绍
知识和提供资料。一个条目是一个独立的、完整的知识主题。每卷由众多的条
目组成，它们所包含的知识互相衔接，构成该学科的完整的知识体系和网络。
重要条目的文末，还提供参考书目，向读者推荐进一步钻研该知识主题时可供
系统阅读的专著。
《中国冶金百科全书》共约2000万字，内容包括冶金地质、采矿、选矿、冶
金基础理论、钢铁冶金、有色金属冶金、金属塑性加工、金属材料、炼焦化工、耐
火材料、炭素材料、冶金热能工程、冶金设备、冶金自动化、冶金安全环保、冶金
物化测试以及冶金工厂建设等专业。每卷标示卷名，不列卷次。各卷正文按条
目标题的汉语拼音字母顺序编排。为了给读者提供多种检索渠道，各卷除设条
目分类目录外，还设有条题汉字笔画索引、条题外文索引和内容索引。综合卷
还设冶金大事年表。
《中国冶金百科全书》的编纂工作由冶金工业部和中国有色金属工业总公
司的有关领导和部分专家、学者组成的总编辑委员会领导，由冶金工业出版社
组成的《中国冶金百科全书》编辑部进行具体组织和指导。各卷均设卷编辑委
员会和学科分支编写组，负责组织该卷的撰写和审稿工作。参加撰写工作的有
冶金工业部和中国有色金属工业总公司所属几十个科研、设计院所，高等院校
以及中国科学院等单位的专家、学者近4000人。本书的编纂工作得到各有关
单位和企业的大力支持，也得到中国大百科全书出版社和中国水利电力出版
社的热情帮助。在此，谨向他们致以衷心的谢意。
编纂冶金百科全书，对我们来说，是初次尝试，书中难免存在错误和疏漏，
恳请读者不吝指正，以期再版时修改，使这部书臻于完善。
《中国冶金百科全书》编辑部
一九九二年六月

中国冶金百科全书:耐火材料 内容简介

片断：
A
Al2O3jing×ingZhuanban
Al22O3晶型转变（transformationofAl2O3）
Al2O3各晶型之间发生的转变。Al2O3的晶型有：
α、γ、η、δ、θ、κ、χ等。外界条件改变时，晶型会发
生转变。在Al2O3这些变体中，只有α－Al2O3（刚玉）是
稳定的，其它晶型都是不稳定的，加热时都将转变成
α－Al2O3。因为α－Al2O3中的氧已是*紧密堆集。α－
Al2O3密度为3.99g/cm3。
除刚玉外，常见的Al2（）3晶型为γ－A12O3。γ－A12O3
具有尖晶石型结构。但在其结构中，某些四面体的空隙
没有被充填，因而γ－Al2O3的密度较刚玉小。γ－Al2O3
的密度为3.65g/cm3。各种Al（OH）3加热脱水时，约
在450C形成γ－Al2O3。γ－Al2O3加热到较高温度转变
为刚玉。但这种转变要在1000C以上时，转化速度才
比较大。
氧化铝的其它一些不稳定晶型也都是Al（O）H）3
加热脱水时，在不同条件下形成的。
ρ－Al2O3应为无定形态，但也有人认为它是介于无
定形与晶态之间的过渡态。由于ρ－Al2O3是Al2O3各
种形态中唯一在常温下能自发水化的形态，可以作为
耐火材料浇注料的胶结剂，因此近年来受到了重视。
β－Al2O3（密度3.31g/cm3）不是纯Al2O3，不属于
Al2O3一元系，其化学式为Na2O·11Al2O3。由于β－
Al2O3开始发现时忽视了Na2（）的存在，而被误认为是
Al2O3的一种变体，采用了β－Al2O3这一名称，并沿用
至今。当刚玉处于高温、碱金属气氛下，即可转变成β－
Al2O3。β－Al2O3在高温下也会逸出碱金属氧化物而转
化为刚玉。
（陈肇友）
Al2O3－SiC－Czhuan
Al2O3－SiC－C砖（alumina－slilconcarbide－
carbonbrick）以电熔刚玉（或烧结刚玉、特级
高铝矾土熟料）、碳化硅、鳞片状石墨为主要原料烧成
Al2O3
的耐火制品。该类制品具有良好的抗渣性、抗热震性和
抗铁水冲刷性。鱼雷车用Al2O3－SiC－C砖性能（举例）
见表。
A12O3－SiC－C砖是以电熔刚玉（或烧结刚玉、特级
铝矾土熟料）、含固定碳90%～95%的鳞片状石墨和
碳化硅为主要原料，以酚醛树脂为结合剂，经混练、成
型、热处理等工序制成。工艺要求：配料误差要小，特
别是加入量小于50%的组分，其配料误差为士0.2%；
混练应使用强制混合机，规定的混合时间必须保证；用
大吨位的摩擦压砖机或液压机成型，成型压力为
150MPa左右；热处理窑内温度制度要便于控制。
该制品主要用作铁水预处理容器的内衬材料，电
炉出钢槽等。
（吴学真）
Al2O3－SiO2xixiangtu
Al2O3－SiO2系相图（phasedeagramofAl2O3－
SiO2system）由Al2O3－SiO2构成的系统相平衡
图。Al2O3－SiO2二元系相图对陶瓷与耐火材料都是很
重要的。长期以来对此二元系相图的认识存在着一些
分岐。主要分岐是：形成的莫来石化合物是一致熔融还
是不一致熔融；莫来石是否形成固溶体以及固溶的范
围。产生这些分岐的原因除与实验研究的条件、杂质的
存在有关外，还与高温下SiO2气化产生SiO有关。
图1是文献中常引用的两种不同Al2O3－SiO2系
相图。图1a中莫来石是不一致熔融化合物，图1b中莫
来石则是一致熔融化合物。
Al2O3－SiO2系相图虽在认识上存在分岐，但对相
图中SiO2含量高的一侧基本上无大分岐。此外，对莫
来石形成固溶体的看法现在也基本一致，认为Al2O3
含量在71.8%～77.4%即相当于分子式3Al2O3。
Al2O32SiO2（A3S2）与2Al2O3·SiO2之间存在一莫来石固溶
体区域，即莫来石与刚玉之间能形成固溶体。
从Al2O3－SiO2系相图可知：（l）熔融温度低于
1650C的组成范围狭窄，因此该二元系大部分组成可
做耐火材料。各种名称的铝硅质耐火材料的大致组成
范围示于图1a。（2）靠近SiO2端元Al2O3含量为0～
5.5%处，液相线陡峭，表明SiO2中加入少量Al2（）3，
熔点将急剧下降。当SiO2中含有1%Al2O3，在共熔点
温度时其液相量达18%。这就是为什么要求硅砖中
Al2O3含量要低，以及在使用中要求硅砖不能与半硅
质、粘土砖或高铝砖接触的原因。（3）Al2O3含量在2%
～15%范围内，由于熔融温度低，不能作耐火材料。
（4）Al2O3含量在15%～50%间，液相线较平坦，温度
稍有升高，液相量大量增多。（5）Al2O3含量小于
71.8%的平衡矿物相为莫来石与方石英或鳞石英，并
有一低共熔点。因此Al2O3含量在此以下的Al2O3－
SiO2质耐火材料，其荷重软化开始温度通常不会高于
低共熔点温度。（6）Al2O3含量大于71.8%的Al2O3－
SiO2质耐火材料，耐火性能较高。
莫来石具有很多优良性质。莫来石砖与莫来石纤
维主要是由莫来石矿物构成的，它是一些高温窑炉的
优良耐火材料。

中国冶金百科全书:耐火材料 目录

目录
前言
凡例
条目分类目录
彩图插页目录
正文
条题汉字笔画索引
条题外文索引（INDEXOFARTICLES）
内容索引
后记
条目分类目录
说明
一、本目录是根据本卷所含学科的分类习惯编制的，不具有严格的学科分类意义
二、为了保持知识体系的完整，本目录中设置了极少数非条目条题，并用方括号括起
三、有条题而无释文的参见条目，条题后加“（见×××）”，例如：轻烧回转窑（见回
转窑）其页码为321（136）括号外页码为“轻烧回转窑”条页码，括号内为“回转窑”条页码
〔耐火材料及其应用〕
耐火材料
中国耐火材料工业
中国耐火材料企业
耐火材料的应用
〔钢铁工业用耐火材料〕
焦炉用耐火材料
铁精矿烧结用耐火材料
高炉用耐火材料
热风炉用耐火材料
冲天炉用耐火材料
混铁炉用耐火材料
铁水预处理用耐火材料
转炉用耐火材料
平炉用耐火材料
电弧炉用耐火材料
炉外精炼用耐火材料
铸锭用耐火材料
连续铸钢用耐火材料
加热炉用耐火材料
均热炉用耐火材料
热处理炉用耐火材料
〔有色金属工业用耐火材料〕
炼铜用耐火材料
炼锌用耐火材料
炼铅用耐火材料
炼镍用耐火材料
炼铝用耐火材料
炭素材料生产窑炉用耐火材料
〔耐火材料专业理论基础〕
硅酸盐结构
岛状硅酸盐结构
链状硅酸盐结构
层状硅酸盐结构
架状硅酸盐结构
耐火材料显微结构
硅质耐火材料显微结构
莫来石质耐火材料显微结构
烧结镁砂显微结构
镁铬质耐火材料显微结构
合成镁钙砂显微结构
镁碳质耐火材料显微结构
玻璃结构
析晶
分相
二次莫来石
二次再结晶
耐火材料晶型转变
SiO2晶型转变
Al2O3晶型转变
ZrO2晶型转变
C2S晶型转变
耐火材料相图
Al2O3－SiO2系相图
MgO－CaO系相图
MgOAl2O3系相图
SiO2－FeO系相图
CaO－SiO系相图
MgO－Al2O3－SiO2系相图
Al2O3－ZrO2－SiO系相图
三元系等温截面
三元系多温截面
三元系液化面投影图
三元系固化面投影图
CaO－Al2O3－SiO2系相图
固溶
脱溶
耐火材料断裂
断裂功
断口分析
纤维增强
耐火材料增韧
显微裂纹增韧
相变增韧
颗粒弥散增韧
裂纹偏转增韧
胶体化学
表面活性剂
絮凝
胶凝
胶束
流变特性
触变性
牛顿液体
圣维南体
宾汉体
凯尔文体
马克斯维尔液体
塑性体系
胀性体系
震凝性
粘弹性
粉体工程
粒度
颗粒形状
休止角
堆积密度
颗粒偏析
造粒
粉体孔流
团聚体
超微颗粒
烧结
烧结中的晶粒长大
二步煅烧
假象
耐火材料损毁
附渣层
变质层
脱碳层
氧化镁致密层
〔耐火材料性能〕
耐火材料宏观组织结构
气孔率
吸水率
透气度
气孔孔径分布
体积密度
真密度
耐火材料热物理性能
热容
线膨胀系数
热导率
热扩散率
发射率
耐火材料力学性能
耐压强度
抗折强度
粘结强度
高温蠕变性
弹性模量
不定形耐火材料作业性
稠度
塌落度
流动度
泛浆
可塑性
粘结性
喷补材料回弹性
凝结性
硬化性
耐火材料使用性能
耐火度
荷重软化温度
加热线变化
重烧线变化
抗热震性
抗渣性
抗酸性
抗碱性
抗氧化性
抗水化性
抗CO侵蚀性
导电性
［耐火材料测试〕
差热分析
热重法
耐火制品尺寸、外观及断面的检查
无损探伤
物相分析
化学成分分析
水分含量的测定
渣球含量测定
残存碳测定
耐火原料
铝硅系耐火原料
硅石
熔融石英
半硅质粘土
蜡石
耐火粘土
高岭石
焦宝石
粘土熟料
铝土矿
红柱石
硅线石
蓝晶石
高铝矾土熟料
莫来石
刚玉
工业氧化铝
球粘土
膨润土
碱性耐火原料
菱镁矿
白云石
镁白云石
镁砂
海卤水镁砂
电熔镁砂
镁钙砂
镁白云石砂
镁硅砂
镁铁砂
镁铝尖晶石
镁铬尖晶石
镁橄榄石
蛇纹石
堇青石
水镁石
铬铁矿
〔其他耐火原料〕
铝铬渣
石墨
氧化锆
锆英石
碳化物
碳化硅
氮化物
硼化物
隔热耐火原料
珍珠岩
蛭石
硅藻土
矿棉
漂珠
耐火原料选矿
硅石选矿
叶蜡石选矿
高岭土选矿
铝土矿选矿
硅线石族矿石选矿
菱镁矿选矿
白云石选矿
石灰石选矿
铬铁矿选矿
石墨选矿
锆英石选矿
绿柱石选矿
蛭石选矿
硅藻土选矿
漂珠提取
原料除铁
耐火制品
铝硅系耐火制品
硅砖
焦炉硅砖
热风炉用硅砖
玻璃窑硅砖
熔融石英浸入式水口
半硅砖
粘土砖
热风炉粘土砖
高炉粘土砖
铸锭用粘土砖
高铝砖
高炉高铝砖
电炉顶高铝砖
热风炉高铝砖
盛钢桶高铝砖
盛钢桶铸锭高铝砖
高铝质滑动水口
高铝质透气塞
盛钢桶不烧铝镁砖
铝铬砖
高铝碳化硅砖
高铝堇青石砖
莫来石砖
刚玉砖
烧结刚玉砖
熔铸刚玉砖
刚玉透气塞
低硅刚玉砖
铬刚玉砖
铝铬滑板砖
刚玉—碳化硅滑轨砖
刚玉—莫来石砖
碱性耐火制品
镁砖
烧成镁砖
化学结合镁砖
沥青结合镁砖
再结合镁砖
镁铝砖
镁铬砖
直接结合镁铬砖
再结合镁铬砖
半再结合镁铬砖
预反应镁铬砖
不烧镁铬砖
熔铸镁铬砖
白云石砖
焦油白云石砖
镁硅砖
镁橄榄石砖
含锆耐火制品
锆英石砖
致密锆英石砖
盛钢桶锆英石砖
锆英石水口
氧化锆砖
氧化锆水口
熔铸氧化锆砖
锆刚玉砖
锆莫来石熔铸砖
含碳耐火制品
铝碳砖
Al2O3－SiC－C砖
铝碳质整体塞棒
铝碳浸入式水口
铝碳滑板砖
镁碳砖
转炉镁碳砖
电炉镁碳砖
铝镁碳砖
锆碳砖
镁钙碳砖
铝锆碳砖
粘土—石墨制品
碳化硅砖
粘土结合碳化硅砖
氮化硅结合碳化硅砖
重结晶碳化硅制品
碳砖
不定形耐火材料
耐火骨料
耐火致密骨料
隔热轻质骨料
结合剂
铝酸钙水泥
磷酸盐结合剂
沥青结合剂
酚醛树脂结合剂
亚硫酸纸浆废液结合剂
水玻璃结合剂
纤维素结合剂
聚合氯化铝结合剂
硅溶胶结合剂
硅酸乙酯结合剂
硫酸铝结合剂
ρ－Al2O3结合剂
外加剂
耐火浇注料
自流浇注料
普通铝酸钙水泥耐火浇注料
纯铝酸钙水泥耐火浇注料
耐碱耐火浇注料
低水泥耐火浇注料
无水泥耐火浇注料
粘土结合耐火浇注料
磷酸盐结合耐火浇注料
水玻璃耐火浇注料
硫酸铝结合耐火浇注料
碱性耐火浇注料
铝镁耐火浇注料
含铬刚玉耐火浇注料
出铁沟耐火浇注料
耐酸耐火浇注料
不锈钢纤维增强耐火浇注料
隔热耐火浇注料
耐火捣打料
耐火喷涂料
耐火喷补料
耐火可塑料
耐火涂抹料
耐火投射料
耐火泥浆
干式振动料
耐火压注料
锚固件
隔热耐火材料
隔热耐火制品
氧化铝空心球砖
氧化锆空心球砖
氧化铝隔热耐火砖
高铝质隔热耐火砖
粘土质隔热耐火砖
硅藻土隔热砖
硅质隔热耐火砖
膨胀蛭石制品
膨胀珍珠岩制品
漂珠砖
硅钙板
硅质绝热板
镁质绝热板
耐火纤维
硅酸铝质耐火纤维
高纯硅酸铝耐火纤维
高铝耐火纤维
含铬硅酸铝耐火纤维
多晶质耐火纤维
莫来石质耐火纤维
氧化铝耐火纤维
氧化锆耐火纤维
耐火纤维制品
硅酸铝耐火纤维毡
硅酸铝耐火纤维毯
硅酸铝耐火纤维湿毡
耐火纤维板
耐火纤维绳
硅酸铝耐火纤维纸
耐火纤维砖
混合耐火纤维制品
耐火纤维制品的施工技术
特殊耐火材料
氧化物耐火材料
氧化铝制品
氧化锆制品
氧化镁制品
氧化铍制品
氧化钙制品
氧化钍制品
氧化铀制品
氧化锡制品
氧化铈制品
碳化物耐火材料
氮化物耐火材料
氮化硅制品
氮化硼制品
氮化铝制品
硼化物耐火材料
硼化锆制品
高温无机涂层材料
金属陶瓷材料
〔耐火材料制造工艺〕
耐火原料准备
耐火制品成型
可塑成型法
机压成型法
等静压成型法
振动成型法
捣打成型法
挤压成型法
注浆成型法
熔铸成型法
热压成型法
坯体干燥
耐火制品烧成
〔耐火材料生产设备〕
耐火材料生产用机械设备
〔洗石设备〕
圆筒洗石机
〔粉碎设备〕
轮碾机
振动磨机
气流粉碎机
〔称量设备〕
杠杆秤
称量车
〔混合设备〕
湿碾机
强力逆流混合机
高速混合机
行星式强制混合机
双锥型混合机
螺旋锥型混合机
桨叶搅拌机
HL－混练造粒机
〔成型设备〕
高压压球机
真空挤泥机
摩擦压砖机
电磁螺旋压砖机
液压摩擦压砖机
液压压砖机
杠杆压砖机
回转式压砖机
等静压机
振动成型机
耐火制品模具
〔制品加工设备〕
真空油浸设备
磨砖机
切砖机
钻孔机
打箍机
〔制纤设备〕
甩丝机
真空吸滤制毡机
针刺机
〔不定形耐火材料施工机具〕
捣打机
喷补机
投射机
〔燃烧装置与运输机械〕
燃煤机
拖板出料机
螺锥出料机
齿盘出料机
齿辊出料机
竖窑布料器
电拖车
返车机
推车机
升降机
隧道窑窑门（见隧道窑）
隧道窑窑车（见隧道窑）
〔耐火材料用热工设备〕
〔干燥装置〕
转筒式干燥机
隧道干燥器
室式干燥器
远红外干燥器
带式干燥机
流动干燥床
〔原料预热装置〕
竖式预热器
回转链算式预热机
〔原料冷却装置〕
单筒冷却机
多筒冷却机
竖式冷却器
推动算式冷却机
〔原料轻烧装置〕
多层炉
沸腾炉
悬浮焙烧炉
轻烧反射炉
轻烧回转窑（见回转窑）
并流蓄热式竖窑
套筒式竖窑
〔原料煅烧装置〕
外燃烧室竖窑
高温竖窑
筒式竖窑
回转窑
电熔耐火原料用电弧炉
〔制品热处理装置〕
低温炉
中温炉
〔制品烧成装置〕
高温隧道窑（见隧道窑）
隧道窑
倒焰窑
梭式窑
钟罩式窑
〔试验室用烧成装置〕
氮化炉
钼丝炉
钨棒炉
碳管炉