耐火砖是一种具有高温稳定性和抗热震性的耐火材料,应用于需要承受高温、化学侵蚀、机械磨损等工况。其具体使用工况可根据行业和工艺特点分类如下:
一、高温环境
冶金工业
炼铁高炉:用于炉身、炉腹、炉缸等部位,承受1400-1600℃的高温及铁水、炉渣的化学侵蚀。
炼钢转炉/电炉:作为炉衬材料,抵抗钢水(约1600-1700℃)的冲刷和氧化性气氛的腐蚀。
加热炉/热处理炉:用于炉膛、炉顶、烧嘴等部位,承受1000-1300℃的间歇或连续加热。
有色金属冶炼
铜/铝/锌冶炼炉:在熔炼、精炼过程中,耐火砖需承受熔融金属(如铜液约1200℃)和炉渣的侵蚀。
闪速炉/电炉:用于高温熔炼反应区,要求材料具有高抗热震性和抗化学侵蚀性。
玻璃工业
玻璃熔窑:作为池壁、胸墙、窑顶等关键部位,长期承受1500-1600℃的高温及玻璃液的流动冲刷。
退火炉:用于玻璃制品的退火处理,需耐受800-1000℃的温差变化。

二、化学侵蚀环境
石化行业
裂解炉/反应器:在乙烯裂解等工艺中,耐火砖需抵抗烃类裂解产生的碳沉积、硫化物腐蚀及高温(约800-1000℃)。
催化重整装置:用于反应器内衬,承受氢气、氯化物等介质的腐蚀。
水泥工业
回转窑:作为窑衬材料,耐火砖需承受1400-1500℃的高温及碱性物料(如CaO、K₂O)的化学侵蚀。
预热器/分解炉:在高温气流中,材料需具备抗热震性和抗结皮性能。

垃圾焚烧炉
用于焚烧炉膛、二次燃烧室等部位,耐火砖需抵抗酸性气体(如HCl、SO₂)、熔融盐及高温(约800-1200℃)的复合侵蚀。
三、机械磨损环境
电力行业
循环流化床锅炉(CFB):在燃烧室、旋风分离器等部位,耐火砖需承受高速颗粒(如灰渣、未燃碳)的冲刷磨损。
煤粉炉:用于燃烧器区域,抵抗煤粉气流的高速冲刷。
钢铁行业
鱼雷罐车/铁水包:作为内衬材料,耐火砖需承受铁水(约1300-1400℃)的流动冲刷及机械振动。
连铸中间包:用于钢水暂存和分配,要求材料具有抗热震性和抗钢水渗透性。

四、特殊工况
低温环境
冷冻设备:某些耐火砖(如含锆材料)可用于低温(-196℃)储罐或管道,抵抗热应力导致的开裂。
真空环境
真空感应炉:用于熔炼特殊合金,耐火砖需在真空条件下保持稳定性,避免挥发或污染金属。
快速升温/降温
热震试验炉:在材料测试中,耐火砖需承受频繁的冷热交替(如从室温升至1000℃再快速冷却)。

五、选型依据
耐火砖的选用需综合考虑以下因素:
温度范围:根据使用温度选择材料(如黏土砖≤1300℃,高铝砖≤1500℃,刚玉砖≤1800℃)。
化学性质:酸性环境(如玻璃熔窑)选用硅砖,碱性环境(如水泥窑)选用镁砖或镁铝砖。
机械负荷:高磨损区域选用高密度、高强度材料(如碳化硅砖)。
热震稳定性:频繁启停的设备需选用抗热震性好的材料(如莫来石砖)。
耐火砖的核心应用场景是高温、化学侵蚀、机械磨损或热震交替的工业环境,其选型需根据具体工况的物理化学条件进行优化,以确保设备的安全运行和寿命延长。