H2具有强还原性,是最轻的物质, 它的分子运动速度和扩散速度都非常快,在常压及高压下都有着极强的渗透性。由于H2的导热能力很强,要求炉体的耐热结构所用耐火材料具有更好的抗氢还原性能,更低的气孔率以及更低的热导率。
在H2占比较低且操作温度不高,反应温度普遍位于 800~1300℃的窑炉内,所用炉衬耐火材料主要为铝硅系,低铁高铝砖和刚玉砖为主。在工作层中主要采用的是低铁高铝砖和刚玉空心球浇注料,而保温层则主要采用轻质莫来石砖和低铁保温浇注料等。主要的原因在于,铝硅系耐火材料的性能特点符合实际工作环境需求,具备作为炉衬用耐火材料的潜力。
高铝砖及刚玉砖都属于是铝硅系耐火材料,是指以氧化铝和二氧化硅为基本化学组成的耐火材料。其产品品种多,使用范围广,在耐火材料生产中占有较大的比重。 除制成烧成或不烧砖外,还可以制成熔铸制品,以及不同档次的捣打料、浇注料、 耐火涂料等多种不定形耐火材料]。铝硅系耐火材料能够在高温工业领域得到广泛应用的主要优势在于:
1. 优异的耐高温性能:铝硅系耐火材料的耐火度高,热震稳定性和高温化学 稳定性都比较好。通常能够在高温环境下保持良好的稳定性和强度,能够承受高 温炉窑中的极端温度条件。
2. 良好的抗侵蚀性能:这类耐火材料对于酸、碱等化学物质具有一定的抗侵 蚀性能,能够在侵蚀性气氛中长时间稳定运行。
3. 良好的机械性能:这类耐火材料通常具有良好的机械强度和耐久性,能够 承受炉窑运行中的机械应力和振动。
4. 适应性强:铝硅系耐火材料可以通过不同的配方和制备工艺来调整其性能, 以满足不同工业领域对于耐火材料的特定需求,具有较强的适应性。
5. 良好的性价比:与其他高性能耐火材料相比,铝硅系耐火材料通常具有较 低的成本,提供了更为经济实惠的解决方案。