理論上講，只要達(dá)到一定的溫度，任何物質(zhì)都可以燃燒，不存在絕對(duì)的耐火性。從這種角度來(lái)看，凡物理化學(xué)性質(zhì)允許其在高溫環(huán)境下使用的基礎(chǔ)材料統(tǒng)稱為耐火材料。

耐火材料廣泛用于冶金、化工、石油、機(jī)械等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，我國(guó)是石墨出口大國(guó)，菱鎂礦儲(chǔ)量世界第一，石墨、碳化硅以及鎂砂制品支撐著中國(guó)耐火材料度過(guò)了高速發(fā)展的十年。

石墨制品(天然石墨除外)用碳質(zhì)耐火材料在電阻爐中經(jīng)2500～2800℃石墨化處理制得。

石墨制品具有熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱系數(shù)大，高溫強(qiáng)度高，耐熱震性能好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，質(zhì)輕，耐酸、堿、鹽浸蝕，不受金屬和熔渣的潤(rùn)濕等優(yōu)點(diǎn)。石墨制品多用做冶金工業(yè)的反應(yīng)槽和石油化工的高壓釜內(nèi)襯，用于制作耐腐蝕熱交換器及砌筑高溫爐。

碳化硅制品以碳化硅砂為骨料，以氧化物，硅酸鹽或硅粉作高溫結(jié)合材料、經(jīng)成型、燒制而成。

因?yàn)橹骶嘀饕翘蓟瑁灾破返脑S多性質(zhì)都取決于碳化硅的性質(zhì)。這類耐火制品中，碳化硅為瘠性料，必須由結(jié)合劑將其黏結(jié)為整體，故結(jié)合劑的性質(zhì)和粘結(jié)形式對(duì)制品的性質(zhì)也有相當(dāng)大的影響。常見(jiàn)的結(jié)合形式有：粘土結(jié)合、氧化物結(jié)合、莫來(lái)石結(jié)合、氮化硅結(jié)合、重結(jié)晶和反應(yīng)燒結(jié)滲硅等。

碳化硅制品導(dǎo)熱性高，廣泛用于制造各種加熱式爐、管及大磚，非直接加熱式窯爐等。

碳化硅制品機(jī)械強(qiáng)度及耐磨性均直，可用來(lái)制造耐機(jī)械磨損的部件，包括低溫導(dǎo)軌、旋分器、集塵器等的內(nèi)襯。

碳化硅制品優(yōu)秀的化學(xué)性能，使得它在有色冶金及化學(xué)工業(yè)的各種窯爐和裝置中的使用效果很好。

鎂砂是以方鎂石Mg0為主要成分，系菱鎂礦、水鎂礦等鎂質(zhì)原料經(jīng)高溫處理達(dá)到燒結(jié)程度的產(chǎn)物的統(tǒng)稱。鎂砂可細(xì)分為：燒結(jié)鎂砂，電熔鎂砂、海水鎂砂等等。

以天然菱鎂礦為原料燒制的鎂砂稱為燒結(jié)鎂砂；以菱鎂礦等為原料經(jīng)電弧爐熔煉達(dá)到熔融狀態(tài)冷卻后形成的稱為電熔鎂砂；從海水中提取氧化鎂制成的稱為海水鎂砂。目前我國(guó)主要是從菱鎂礦煅燒或者電熔獲得鎂砂，日本及西歐國(guó)家主要從海水中提煉。

鎂砂抗水化能力強(qiáng)，對(duì)堿性渣和鐵渣具有很好的抵抗性，主要用來(lái)制堿性耐火材料（如鎂磚、鎂鋁磚），用于平爐、吹氧轉(zhuǎn)爐、電爐、有色金屬冶煉以及一些高溫?zé)峁ぴO(shè)備。而方鎂石是水泥熟料中的常見(jiàn)礦物之一，能和水泥熟料中29種主要礦物共存。所以，鎂砂對(duì)于水泥熟料具有極其良好的抗侵蝕性。

石墨和碳化硅耐火材料應(yīng)用簡(jiǎn)例

工業(yè)上通常選用碳質(zhì)槽底作為鋁電解槽的陰極，雖然碳質(zhì)材料具有良好的導(dǎo)電性，但在高溫(1000℃)下抗冰晶石、NaF和鋁液的侵蝕能力弱，槽底需要經(jīng)常更換。反應(yīng)式如下：

3NaF·AlF₃+Al═3Na+4AlF3

研究表明：Na的滲透隨著碳陰極石墨化程度的提高而減少，所以鋁電解槽陰極材料正在向石墨化方向發(fā)展。石墨陰極表面還可涂一層與鋁液潤(rùn)濕性好、導(dǎo)電性優(yōu)良的涂層(如TiB2)，增加導(dǎo)電性和抗侵蝕能力。

由于氧從碳陽(yáng)極上析出，所以碳陽(yáng)極氧化速度快，損耗程度大。為了使生產(chǎn)能連續(xù)進(jìn)行，需要不斷加入陽(yáng)極糊，靠直流電自焙燒完成。

而SiC不與金屬氟化物反應(yīng)，抗冰晶石侵蝕，抗氧化性好，強(qiáng)度高，電阻大，選用SiC質(zhì)耐火材料（氧化鋁結(jié)合SiC質(zhì)、氮化硅結(jié)合SiC質(zhì)等）砌筑側(cè)墻，不僅延長(zhǎng)了電解槽的壽命，防漏電，還減少了內(nèi)襯厚度，擴(kuò)大了槽內(nèi)容積。

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