耐火材料是鋼鐵、有色、石化、建材、電力等高溫工業(yè)的基礎(chǔ)材料，是高溫工業(yè)熱工裝備的重要支撐材料。四大下游應(yīng)用領(lǐng)域分別是：鋼鐵行業(yè)、水泥行業(yè)、有色金屬冶煉工藝以及平板玻璃工業(yè)。

領(lǐng)域一：鋼鐵行業(yè)

    耐火材料70%下游需求為鋼鐵行業(yè)， 應(yīng)用于高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐、鋼包爐、 LF 爐、 RH 爐以及連鑄系統(tǒng)等。    

    鋼鐵生產(chǎn)流程是將鐵礦石在高爐中冶煉成生鐵，將鐵水注入轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉成鋼，再將鋼水鑄成連鑄坯或鋼錠，經(jīng)軋制等塑性變形方法加工成各種用途的鋼材。鋼鐵生產(chǎn)中由于各種爐子的工作環(huán)境與使用要求不盡相同，因此對于耐火材料也有不同的要求。

高爐用耐火材料

    高爐煉鐵主要用到的耐火材料有是不定型耐火材料、碳質(zhì)耐火材料、粘土磚、高鋁磚等。其中碳質(zhì)耐火材料包括石墨磚、半石墨磚、炭磚、Si3N4結(jié)合SiC磚。

高爐不同部位使用環(huán)境不同，對耐火材料的要求和選擇也不盡相同。

爐喉：主要使用優(yōu)質(zhì)的黏土磚和高鋁磚砌筑。

爐身：中部和上部溫度區(qū)域?yàn)?400°C~800℃。目前在這部位都是采用優(yōu)質(zhì)的黏土磚或高鋁磚砌筑而成。

高爐爐身下部：經(jīng)過對高爐的大量的調(diào)查研究其結(jié)果表明，其中約有 23%的高爐都是使用的 SiC 耐火材料。在我國研制出的Si3N4結(jié)合SiC磚對抗侵蝕性能有了顯著的提高，并且已經(jīng)開始應(yīng)用于我國的各大高爐爐身的砌筑，對高爐的使用壽命有了顯著的提高。

爐腰：正常工作時(shí)候的溫度為1400℃~1600℃，我國針對爐腰部位所受到的侵蝕以及沖刷嚴(yán)重的情況，研制出Si3N4結(jié)合 SiC 磚，經(jīng)過實(shí)踐證明這種磚的耐沖刷、耐侵蝕性好。

爐腹：下部爐料溫度約在 1600℃~1650℃，并形成大量的中間渣開始滴落。在國內(nèi)一般選用碳質(zhì)耐火材料制作的碳化硅磚。在國外這部位選用的耐火材料也比較多，荷蘭霍戈文鋼鐵公司3662m3高爐爐腹砌半石墨磚，效果較好。

爐缸：溫度一般是在 1450°C~1500°C之間。風(fēng)口區(qū)溫度能夠達(dá)到1700°C~2000°C。主要是采用炭磚砌筑。近年來，國內(nèi)很多高爐爐底爐缸采用法國 SAVOIE 公司和日本電極公司碳質(zhì)材料-陶瓷材料復(fù)合結(jié)構(gòu)。

鐵口：在鐵口主要的裝置是鐵口套，它是由鑄鋼制成，并與爐殼焊接。目前在這個(gè)部位主要使用性能優(yōu)異的炭磚。

轉(zhuǎn)爐

轉(zhuǎn)爐用鎂碳磚。

沖擊區(qū)修補(bǔ)料（大面料）：電熔鎂砂、燒結(jié)鎂砂+瀝青+結(jié)合劑。

耳軸噴補(bǔ)料：鎂砂+消石灰+水，高壓空氣噴補(bǔ)，幾爐一補(bǔ)。

出鋼口修補(bǔ)料：鎂砂+樹脂。

爐口鎂質(zhì)搗打料：鎂砂+鉻綠。

電爐

電爐爐蓋：高鋁質(zhì)、莫來石質(zhì)、剛玉質(zhì)、鉻剛玉質(zhì)澆注料。

電爐主爐壁：直接結(jié)合鎂鉻磚、預(yù)反應(yīng)鎂鉻磚、鎂磚

渣線及熱點(diǎn)：油浸鎂磚、直接結(jié)合鎂鉻磚、熔鑄鎂鉻磚、鎂碳磚

爐底隔熱層：一層石棉板，上鋪硅藻土粉，其上平砌隔熱磚

爐底永久層：燒成鎂磚、瀝青結(jié)合鎂磚等錯(cuò)縫砌筑

爐底工作層：打結(jié)爐底：鎂砂+瀝青、焦油，鎂鈣鐵砂；砌筑爐底：瀝青結(jié)合鎂磚、鹵水結(jié)合鎂磚

出鋼口：高強(qiáng)度鎂碳磚、Al2O3-SiC-C磚

鋼包爐

渣線：鎂碳磚、鋁鎂碳磚

包壁：低碳鎂碳磚、鋁鎂碳磚、鋁鎂不燒磚（無碳磚）、鋁鎂澆注料

包底：鋁鎂碳磚、鋁鎂澆注料、剛玉尖晶石澆注料

包底用耐火材料：水口座磚、透氣磚、透氣座磚、引流砂。

LF爐

渣線用耐火材料，耐侵蝕、抗熱震的優(yōu)質(zhì)鎂碳磚，添加抗氧化劑ZrB2(1.5%)；鋼水線用高鋁磚；

包底用高鋁磚和高鋁澆注料。

大同公司全襯采用鎂碳磚。

ASEA-SKF爐

渣線部位：鎂碳磚、鎂鉻磚、鎂磚、鎂白云石磚、Al2O3>85%的高鋁磚；

側(cè)壁與包底用75%Al2O3的高鋁磚、澆注料；

鋼水線下部用鋁碳磚。

RH真空精煉設(shè)備

本體主要耐火材料：鎂鉻磚、鎂尖晶石磚、剛玉尖晶石澆注料、剛玉尖晶石預(yù)制料，正在向無鉻化發(fā)展。

連鑄中間包：高爐磚、鎂質(zhì)涂料

領(lǐng)域二：水泥行業(yè)

    耐火磚廣泛應(yīng)用于各工業(yè)部門和高溫技術(shù)領(lǐng)域，是水泥企業(yè)在熟料煅燒過程中必不可缺的生產(chǎn)材料。在水泥企業(yè)應(yīng)用較多的是堿系和硅鋁系耐火磚。之前，在回轉(zhuǎn)窯燒成帶應(yīng)用最多的就是鎂鉻磚，但是鎂鉻磚中水溶性六價(jià)鉻的污染隱患，已成為耐火磚應(yīng)用過程中急需解決的重要課題。隨著環(huán)保意識的提高，一些工業(yè)化國家(如德國、美國等)已通過立法來限制鎂鉻磚的使用。我國對此也有相應(yīng)的規(guī)定。目前耐材無鉻化已在水泥行業(yè)全面實(shí)行，在燒成帶用鎂鐵和鎂鈣磚都能替代原先的鎂鉻磚。

    水泥企業(yè)熟料煅燒及冷卻系統(tǒng)的各個(gè)不同部位，對耐火磚的性能要求不同，所使用耐火磚的種類亦不同。水泥企業(yè)常用的耐火磚有：高鋁磚、白云山磚、鎂鉻磚、尖晶石磚、抗剝落磚、硅莫磚等。

高鋁磚

主要適宜于預(yù)熱器、分解爐、三次風(fēng)管、回轉(zhuǎn)窯的分解帶，篦冷機(jī)內(nèi)襯等處。

白云石磚

白云石磚往往用在回轉(zhuǎn)窯的高溫?zé)Y(jié)部位。由于白云石固有的水化性，使得其在停窯期間會(huì)吸潮水化，使磚體開裂剝落，所以白云石磚適宜在運(yùn)行周期長的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)中使用。用在回轉(zhuǎn)窯煅燒帶，使用壽命比原用鎂鉻磚還長。

鎂鉻磚

20世紀(jì)50年代出現(xiàn)的鎂鉻磚使得爐襯壽命有了大幅度的提高，使得鎂鉻磚在水泥回轉(zhuǎn)窯耐火材料中一直處于主導(dǎo)地位。20世紀(jì)60年代，大型水泥回轉(zhuǎn)窯的出現(xiàn)，使得氧化鎂尖晶石磚代替了鎂鉻磚在過渡帶中的位置。

為減少六價(jià)鉻對環(huán)境的污染，現(xiàn)已制造了低鉻鎂鉻磚和無鉻堿性耐火材料來取代鎂鉻磚。如果不考慮環(huán)境污染的話，鎂鉻磚是一種性價(jià)比非常高的耐火材料。目前水泥行業(yè)，已經(jīng)在燒成帶用鎂鐵和鎂鈣磚都能替代原先的鎂鉻磚，實(shí)施無鉻耐材。

鎂鋁尖晶石磚

尖晶石磚中沒有鉻的成分，是一種環(huán)保產(chǎn)品，多用于回轉(zhuǎn)窯的前、后過渡帶。

鎂鐵尖晶石磚

不含鉻成分，適用于回轉(zhuǎn)窯的整個(gè)堿性區(qū)域（燒成帶、過渡帶），具有優(yōu)異的造窯皮能力；

抗剝落磚

抗剝落磚是含鋯高鋁磚，屬于一種酸性磚，是水泥企業(yè)回轉(zhuǎn)窯過渡帶及分解帶的理想材料。還可用于回轉(zhuǎn)窯的窯門罩、冷卻機(jī)等部位。

硅莫磚

硅莫磚中的“硅”指碳化硅，“莫”指莫來石。本質(zhì)上，硅莫磚是一種添加了碳化硅的高鋁磚。適用于回轉(zhuǎn)窯的上、下過渡帶、安全帶。許多企業(yè)實(shí)踐證明：硅莫紅磚或硅莫磚用于5 000t/d預(yù)分解窯上過渡帶，可以獲得12個(gè)月以上的使用壽命。

領(lǐng)域三：有色金屬冶煉工業(yè)

    有色金屬冶煉的主要設(shè)備就是有色金屬冶煉爐窯。對耐火材料的品質(zhì)、質(zhì)量的需求和選擇是提高有色金屬冶煉爐窯壽命和產(chǎn)量的重要因素。冶煉爐的結(jié)構(gòu)形式取決于不同的火法冶煉工藝，根據(jù)不同的冶煉工藝流程，選用不同形式的爐種。

    鋁熔煉窯爐

煉鋁爐主要有反射爐、轉(zhuǎn)筒爐和感應(yīng)電爐等，操作溫度一般為700-1000℃。該類爐子襯體的損毀主要是鋁液的滲透和沖刷所致，其襯體一般用粘土磚、高鋁耐火磚及剛玉莫來石磚砌筑，也可用高鋁質(zhì)耐火澆注料和耐火可塑料制作。

粗銅熔煉爐

煉銅轉(zhuǎn)爐的內(nèi)襯，各國普遍采用鎂鉻耐火磚或鉻鎂磚。而由于“鉻”對于環(huán)境的危害，近年來含鉻耐火材料也逐步在建設(shè)，取而代之的是新型無鉻環(huán)保型綠色耐火材料。

轉(zhuǎn)爐風(fēng)口區(qū)域和渣線部位，是轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯的薄弱壞節(jié)，宜選擇優(yōu)質(zhì)的高檔耐火磚。

鉛鋅工業(yè)

鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐

使用溫度800-850℃熱風(fēng)鼓風(fēng)，爐頂保持1050-1100℃的高溫。鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐爐缸采用鎂磚砌筑，爐腹是水套，爐身采用高鋁磚砌筑，爐缸用高鋁質(zhì)不定型耐火材料打結(jié)。目前國內(nèi)兩座鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐，其前床內(nèi)村分別采用鉻渣磚和鋁鉻鈦磚。

鋅精礦流態(tài)化焙燒爐（沸騰爐）

采用粘土磚砌筑而成，爐底分布板，加料前室、排料口等部分也有采用粘土質(zhì)耐火混凝土搗制。另一發(fā)展方向是可以全部采用不定型耐火材料。

感應(yīng)熔鋅電爐體

采用粘土磚砌筑，熔溝采用不定型耐火材料搗制，感應(yīng)式所處的溫度無法將搗制而成的耐火材料燒結(jié)成整體，需用膠黏劑將其結(jié)合成整體。目前普遍使用的是水玻璃粘土質(zhì)材料。

領(lǐng)域四：玻璃工業(yè)

    窯爐作為玻璃生產(chǎn)的核心裝備，窯爐的技術(shù)進(jìn)步要求有多品種的優(yōu)質(zhì)耐火材料作為保障條件，要求耐火材料能承受更高的溫度、更急劇的溫度變化、更強(qiáng)烈的化學(xué)侵蝕、更嚴(yán)酷的應(yīng)力破壞，只有配套應(yīng)用多品種優(yōu)質(zhì)耐火材料，窯爐新技術(shù)的高效、節(jié)能、低污染等優(yōu)越性才能得以實(shí)現(xiàn)。

玻璃窯用熔鑄耐火材料

熔鑄鋯剛玉耐火材料中，氧化鋯具有提高抗侵蝕性的作用; 熔鑄鋯剛玉耐火材料的工藝是使粒度、形狀適宜的一次斜鋯石均勻分布于成分、數(shù)量適宜的玻璃相中，使一次斜鋯石與玻璃相彼此配合，互相保護(hù); 這方能使熔鑄剛玉耐火材料具有較高的氧化鋯含量，較低的玻璃相含量和較高的制造合格率。隨著全氧燃燒工藝的推廣，又開發(fā)了低滲出熔鑄耐火材料，如ER2001。

玻璃窯用硅質(zhì)耐火材料

20 世紀(jì)80年代，我國從美國引進(jìn)了玻璃窯用高級硅磚的制造技術(shù)。采用全氧燃燒技術(shù)后硅磚壽命從 5～10a銳減為2～3a。鼠洞和熔蝕是主要的損毀原因。鼠洞是從窯內(nèi)泄漏氣體中的堿冷凝在磚縫上腐蝕硅磚所致的。一方面，通過提高磚的尺寸精度，減小磚縫，降低窯氣外泄；另一方面，采用抗侵蝕性能更好的低鈣硅磚或高純硅磚以及設(shè)計(jì)窯襯結(jié)構(gòu)，使堿的冷凝溫度區(qū)移到硅磚背后的不定型耐火材料層中來提高硅磚壽命。

玻璃窯用堿性耐火材料

    玻璃窯蓄熱室耐火材料，通常，蓄熱室格子體最上層使用高檔鎂磚w(MgO)＞97% ; 上層使用中檔鎂磚，w ( MgO) 約為95%～96% ; 中層使用直接結(jié)合鎂鉻磚; 下層使用低氣孔黏土磚。為此，玻璃企業(yè)擴(kuò)大了蓄熱室中 M－97 鎂磚和直接結(jié)合鎂鉻磚的用量，替換了性能較差的 M－95鎂磚，使蓄熱室壽命由原來的 1a 延長到 3a，取得了初步成功。如獲更長的使用壽命，可在玻璃窯蓄熱室中層使用復(fù)合尖晶石質(zhì)材料。目前，該類材料已獲良好使用效果。