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耐火物_百度百科

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  耐火物是指能够防止或阻滞火焰蔓延性能的材料,常被应用于工程建筑方面。常见的耐火物有无机粘合剂、耐火的矿物质料、难燃型有机树脂、难燃防火添加剂等。

  主要有聚氯乙烯、过氯乙烯、氯化橡胶、氯丁橡胶乳液、环氧树脂、酚醛树脂等。

  主要有含磷、卤素、氮的有机化合物(氯化石蜡、磷酸三丁酯、十溴联苯醚),和硼系(硼酸、硼酸锌、硼酸铝)、锑系、铝系、锆系等无机化合物。

  建筑材料的燃烧性能是指其燃烧或遇火时所发生的一切物理和化学变化,这项性能由材料表面的着火性和火焰传播性、发热、发烟、炭化、失重,以及毒性生成物的产生等特性来衡量。我国国家标准GB8624-97将建筑材料的燃烧性能分为以下几种等级。

  B1级:难燃性建筑材料:难燃类材料有较好的阻燃作用。其在空气中遇明火或在高温作用下难起火,不易很快发生蔓延,且当火源移开后燃烧立即停止。

  B2级:可燃性建筑材料:可燃类材料有一定的阻燃作用。在空气中遇明火或在高温作用下会立即起火燃烧,易导致火灾的蔓延,如木柱、木屋架、木梁、木楼梯等。

  在建筑物中使用的建材产品应符合国家强制性规范的要求,这就是GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》,在规范中要求建筑内部装修设计应妥善处理装修效果和使用安全的矛盾,积极采用不燃性材料和难燃性材料,尽量避免采用在燃烧时产生大量浓烟或有毒气体的材料,做到安全适用,技术先进,经济合理。因此,消费者在选择建筑材料或者内装修材料时,在保证装修质量的同时应优先选择不燃A级和难燃B1级产品,以保护自身的安全。

  然后,查验材料的包装和使用说明,看看是否有明示产品的燃烧性能等级,因为《中华人民共和国产品质量法》第27条规定:使用不当,可能危及人身、财产安全的产品,应当有警示标志或中文警示说明,建筑材料的防火安全性能是涉及到人身财产安全的重要性能指标,应当在产品包装上明确表明其燃烧性能等级,以防止因产品的不当使用而造成火灾事故。国家防火建筑材料质量监督检验中心只向通过型式检验的产品发放燃烧性能等级标识,同时还对个别企业进行质量跟踪并发放质量跟踪标识,还同国家建材测试中心展开全面合作,全面推广防火环保标识。有了明示标识,表明生产企业对产品做了明确承诺,可作为消费者进行技术判定、投诉的直接依据。

  最后,查验所选产品的质量检验报告,一般应有两份报告,分别是理化性能和燃烧性能检验报告,分别由不同的质检机构出具,并最好由国家级检验中心出具。

  中国有大量的天然耐火原料资源,尤其是矾土、菱镁矿和石墨。中国被探明的矾土总储量约25亿t,占世界总储量的2.5%;被探明的菱镁矿总储量约34亿t,占世界总储量的25%。然而,中国的人均矿物储量比世界的平均水平低。例如,矾土的人均储量仅为世界平均水平的7.3%。相对于储量来说,中国这些原料的开采量是非常大的。近年来,中国的矾土开采量占世界总开采量的8%,菱镁矿开采量占世界的50%。据介绍欧洲90%的镁砂需要从中国进口。目前,世界耐火材料行业依赖中国的耐火原料,任何一家经营耐火原材料的企业无疑都要受到中国耐火原材料供应的影响。

  另一方面,随着中国近20年来高温工业,尤其是钢铁工业的快速发展,中国的耐火材料工业在数量、技术和质量上都取得了很大进步。然而,随着耐火材料行业的快速发展,耐火原料资源的短缺就成了行业发展的瓶颈。而且由于一些耐火原料也是其他行业的原料,例如,矾土主要用于铝工业,原铝的产量在2009年是1300万吨,消耗了5700万吨矾土,致使矾土原料的短缺更加严重。

  从长远来看,耐火原料的无序滥采、不合理的消耗已经带来了许多严重的问题,同时快速开采也带来了很多环境问题。因为许多开采和选矿没有正规的监管或没有合理的技术支持,许多矿藏不能合理规划之后再开采,天然耐火原料的综合利用率很低,质量很难稳定。在大多数情况下,中国的原料很难因具有某种特殊的物理或化学性质而被认定为世界高品位的原料,或与世界其他主产国的原料相比具有独特性,中国的原料只有价格优势。

  在中国,耐火原料的选矿被列为高能耗和高排放的工业,将来开采和选矿要被严格控制。因为矿物资源的短缺和对环境的严格保护,资源税的改革已被讨论,不久就会实施。可以预测未来耐火原料的成本将会有某种程度的增加。因此,从现在开始,要考虑采取更多的战略性措施实现中国耐火材料行业的可持续性发展。要为采矿项目的计划和实施提供先进的技术支持,耐火原料的综合开采和利用也势在必行。另外,中国耐火原料的开采和加工过程中要加快使用先进高效设备的步伐,淘汰落后。低品位耐火原料的合理开采和选矿对获得稳定高质量的原料也变得更为重要。

  氧化镁是一种重要的耐火原料,其中烧结镁砂和轻烧氧化镁是最具商业价值的。烧结镁砂通过煅烧菱镁矿制得,是耐火材料的一种重要原料。由于环保以及在钢的二次精炼和水泥生产中表现出的优良的抗侵蚀性,此外,先进高科技领域对高品质氧化镁材料的需求也逐渐增加。轻烧氧化镁在环保领域扮演着重要的角色,可以去除工业废水中的硅土,并沉淀水中的重金属,去除废气中的二氧化硫,减少空气污染。在环保日益被重视的将来,氧化镁有很大的潜力和发展空间。然而,由于低碳经济的发展,二氧化碳排放量在未来会更加受到限制,煅烧菱镁矿排放其热分解的二氧化碳和燃料燃烧的二氧化碳,菱镁矿的开采成本也会提高,紧接着就是氧化镁(重烧氧化镁和轻烧氧化镁)的提价。另一方面,在中国,许多耐火原料已经开始匮乏,而资源税的改革也将使氧化镁的供应更加困难。所以,综合利用低品位菱镁矿,提高利用水平和发展高附加值的氧化镁系列功能材料是比较重要和急迫的事情。对使用者来说,未来氧化镁的供应更依赖于其可用性而并非价格。所以长远看来,对菱镁矿的开发和开采的保护更加重要。

  在过去的四年里,中国的GDP单位能耗降低了14.38%,但仍然比发达国家高出很多。中国经济发展遭遇了能源不足的考验。中国政府已经制定了节约能源和淘汰高能耗行业落后产能的基本国策来指导国内经济未来的发展。该政策给耐火材料行业提供了巨大的机会和挑战,因为耐火材料制约着高温行业能效的提高和新技术的执行。耐火材料行业应该注意以下两点:第一,调整耐火材料产品结构以满足高能耗行业的节能要求;第二,在耐火材料生产过程中降低能耗。对于耐火材料行业,从能源的角度看有一对矛盾。耐火原料和耐火制品的生产,尤其是定形耐火材料属于高能耗生产。能源供应、能源价格影响着耐火材料的生产。

  另一方面,耐火材料有节能的功能,如隔热保温,热交换和延长高温设备寿命。总而言之,与耐火材料生产过程中的耗能相比,耐火材料对高温工业提高能源效率的贡献和能量的节约是主要的。调整耐火材料产品结构满足高能耗行业的节能要求。降低含碳耐火材料的碳含量,由此降低耐火材料热导率,减少高温容器热量损失,推广应用无碳钢包砖等。研发低热导率的工作衬用耐火材料,如玻璃窑用低导热熔铸砖,通过熔融工艺控制,减小晶粒尺寸,降低材料的热导率。现代水泥回转窑的衬体都是单层结构,衬体的高热导率导致壳体过热变形,能量损失严重;炉衬热膨胀系数大导致衬体本身和壳体热应力过大,造成耐火材料剥落和窑体损坏。实践证明,降低耐火材料的热膨胀率和热导率,有利于改善回转窑内衬的使用性能和延长使用寿命。与方镁石-镁铝尖晶石质耐火材料相比,方镁石-铁铝尖晶石质耐火材料具有相当低的热导率和热膨胀率,以及高的结构柔韧性,因此蚀损率低,能延长水泥回转窑的使用寿命。调整耐火材料产品结构发展节能耐火材料品种。

  根据2009年的数据,与日本和西欧相比,我国不定形耐火材料只占总产量的三分之一,隔热材料的份额也很低,只有2%。因为不定形材料不需要高温烧成,所以应该大力发展不定形材料和与其相关的应用技术和安装设备,例如在线修补技术等。开发新型节能耐火材料,发展新技术。鉴于隔热材料、陶瓷纤维及其相应产品,以及微孔或纳米级无机非金属材料表现了优越的性能,例如低热导率和低的储热性能,它们能够大大降低能源的消耗,因此我们应致力发展这类材料。此外,我们还应在高温行业中大力发展并广泛应用长寿高效热交换器、储热量大的设备、纳米远红外涂层以及新型节能窑具。这些耐火材料将有极大的市场需求。耐火材料工业要降低耐火制品生产过程中的能耗。对于定形材料,应广泛应用节能和高效的成型设备、干燥用和烧成用微波炉、陶瓷纤维衬节能炉、先进控制的窑炉等;在烧成过程中应该采用先进的燃烧技术如取代空气烧成的全氧烧成技术。

  李红霞. 中国耐火材料行业的发展与资源、能源和环境[J]. 耐火材料,2010,44(06):401-403.

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