一、硅磚

    硅磚屬于酸性耐火材料，具有良好的抗酸性侵蝕能力，它的導(dǎo)熱性能好，荷重軟化溫度高，一般在1620℃以上，僅比其耐火度低70~80℃。硅磚的導(dǎo)熱性隨著工作溫度的升高而增大，沒有殘余收縮，在烘爐過程中，硅磚體積隨著溫度的升高而增大。所以，硅磚是焦?fàn)t上較理想的耐火制品，現(xiàn)代大中型焦?fàn)t的重要部位（如燃燒室、斜道和蓄熱室）都用硅磚砌筑。

    在烘爐過程中，硅磚最大膨脹發(fā)生在100~300℃之間，300℃之前的膨脹量約為總膨脹量的70%~75%。其原因是SiO2在烘爐過程中出現(xiàn)117℃、163℃、180~270℃和573℃四個晶形轉(zhuǎn)化點(diǎn)，其中180~270℃之間，由方石英引起的體積膨脹最大。

    決定硅磚熱穩(wěn)定性好壞的關(guān)鍵是真密度，真密度的大小是確定其石英轉(zhuǎn)化的重要標(biāo)志之一。硅磚的真密度越小，其石灰轉(zhuǎn)化越完全，在烘爐過程中產(chǎn)生的殘余膨脹也就越小。

    在硅磚中，鱗石英晶體的真密度最小，線膨脹率小，熱穩(wěn)定性比方石英和石英好，抗渣侵蝕性強(qiáng)，導(dǎo)熱性好，荷重軟化溫度高，是石英中體積最穩(wěn)定的形態(tài)。燒成較好的硅磚中，鱗石英的含量最高，占50%~80%；方石英次之，只占10%~30%；而石英與玻璃相的含量波動在5%~15%。

    當(dāng)工作溫度低于600~700℃時，硅磚的體積變化較大，抗急冷急熱的性能較差，熱穩(wěn)定性也不好。若焦?fàn)t長期在這種溫度下工作，砌體就很容易破裂破損。

    二、粘土磚

    粘土磚是指Al2O3含量為30%~40%硅酸鋁材料的粘土質(zhì)制品。粘土磚是用50%的軟質(zhì)粘土和50%硬質(zhì)粘土熟料，按一定的粒度要求進(jìn)行配料，經(jīng)成型、干燥后，在1300~1400℃的高溫下燒成。粘土磚的礦物組成主要是高嶺石（Al2O3?2SiO2?2H2O）和6%~7%的雜質(zhì)（鉀、鈉、鈣、鈦、鐵的氧化物）。粘土磚的燒成過程，主要是高嶺石不斷失水分解生成莫來石（3Al2O3?2SiO2）結(jié)晶的過程。粘土磚中的SiO2和Al2O3在燒成過程中與雜質(zhì)形成共晶低熔點(diǎn)的硅酸鹽，包圍在莫來石結(jié)晶周圍。

    粘土磚屬于弱酸性耐火制品，能抵抗酸性熔渣和酸性氣體的侵蝕，對堿性物質(zhì)的抵抗能力稍差。粘土磚的熱性能好，耐急冷急熱。

    粘土磚的耐火度與硅磚不相上下，高達(dá)1690~1730℃，但荷重軟化溫度卻比硅磚低200℃以上。因?yàn)檎惩链u中除含有高耐火度的莫來石結(jié)晶外，還含有接近一半的低熔點(diǎn)非晶質(zhì)玻璃相。

    在0~1000℃的溫度范圍內(nèi)，粘土磚的體積隨著溫度升高而均勻膨脹，線膨脹曲線近似于一條直線，線膨脹率為0.6%~0.7%，只有硅磚的一半左右。當(dāng)溫度達(dá)1200℃后再繼續(xù)升溫時，其體積將由膨脹最大值開始收縮。粘土磚的殘余收縮導(dǎo)致砌體灰縫的松裂，這是粘土磚的一大缺點(diǎn)。當(dāng)溫度超過1200℃后，粘土磚中的低熔點(diǎn)物逐漸熔化，因顆粒受表面張力作用而互相靠得很緊，從而產(chǎn)生體積收縮。

    由于粘土磚的荷重軟化溫度低，在高溫下產(chǎn)生收縮，導(dǎo)熱性能比硅磚小15%~20%，機(jī)械強(qiáng)度也比硅磚差，所以，粘土磚只能用于焦?fàn)t的次要部位，如蓄熱室封墻，小煙道襯磚及蓄熱室格子磚、爐門襯磚、爐頂以及上升管襯磚等。

    三、高鋁磚

    高鋁磚是Al2O3含量大于48%的硅酸鋁或氧化鋁質(zhì)的耐火制品，統(tǒng)稱高鋁質(zhì)耐火制品。

    高鋁磚的耐火度和荷重軟化溫度均高于粘土磚，抗渣蝕性能（尤其是對酸性渣）較好，且這些性能隨著Al2O3含量的增加而提高，但熱穩(wěn)定性不如粘土磚。高鋁磚的致密度高，氣孔率低，機(jī)械強(qiáng)度高且耐磨。焦?fàn)t燃燒室爐頭及炭化室鋪底磚的爐頭部位，用高鋁磚砌筑，效果較好；但不宜用于炭化室墻面，因?yàn)楦咪X磚在高溫下易產(chǎn)生卷邊翹角。

    四、耐火泥

    耐火泥是粉狀物料和粘結(jié)劑組成的供調(diào)制泥漿用的不定形耐火材料。它主要用做砌筑耐火磚砌體的粘結(jié)劑和涂層材料。耐火泥大多是加水（或水溶液）調(diào)成泥漿使用。它應(yīng)具有相應(yīng)的砌體用磚性能，焦?fàn)t用耐火泥應(yīng)滿足以下要求：

    （1）在施工后和使用時應(yīng)具有必要的粘結(jié)性，以保證與砌體或周圍層結(jié)為整體，使之應(yīng)具有抵抗外力和耐氣、耐渣侵蝕的作用。

    （2）必須具備良好的流動性和可塑性，以便于施工。

    （3）具有與砌體或周圍層材質(zhì)相同的化學(xué)組成，以避免耐火泥處先毀，避免不同材質(zhì)間造成不良的化學(xué)反應(yīng)。

    （4）具有與砌體或周圍層材質(zhì)相同的熱膨脹性，以免互相脫離，泥層破裂。

    （5）體積要穩(wěn)定，有較小的收縮性，以保證砌體的整體性和嚴(yán)密性。

    （6）在使用溫度下能發(fā)生燒結(jié)，以增加砌體機(jī)械強(qiáng)度。

    （7）有一定耐火度與荷重軟化點(diǎn)。

    應(yīng)根據(jù)磚種和操作溫度選用相應(yīng)的耐火泥，即砌筑粘土磚時用粘土火泥，砌筑硅磚時用硅火泥。凡與金屬埋入件相接觸的砌體部位，均須在火泥中加入精礦粉。砌筑焦?fàn)t頂面磚時，應(yīng)在粘土火泥中加入能增加強(qiáng)度的水硬性膠結(jié)劑――硅酸鹽水泥和石英砂。

    硅火泥是用硅石、廢硅磚和耐火粘土（生粘土）配制而成的粉料。硅石是硅火泥的主要組分。硅石中SiO2含量愈高，則火泥的耐火度愈高。加入廢硅磚能改善火泥與硅磚高溫粘結(jié)性能，原因是硅磚粉具有與硅磚類似的熱膨脹曲線，在石英晶型轉(zhuǎn)化體積變化時，火泥脫離硅磚的可能性較小，粘附于硅磚的能力良好。一般硅磚粉含量為20%~30%較為合適。在硅火泥中加入生粘土可以增加可塑性，降低透氣性和失水率，但加入量不宜過大，否則會使硅火泥的耐火度降低，收縮率增加，一般以不超過15%~20%為宜。

    對粒度的要求是：1mm以上的不大于3%，小于0.074mm的不小于50%。硅火泥的顆粒組成影響火泥的使用性能，顆粒過大，泥漿失水快，砌磚操作困難，在灰槽中容易發(fā)生沉淀和偏析現(xiàn)象；顆粒過小，泥漿容易發(fā)酵，灰縫密實(shí)性變差。一般好用的灰漿打在磚上后，使磚能隨便被揉動、敲打約15-20s，此時間與顆粒組成有關(guān)。因此，硅火泥的使用性能，可以用此時間來表示。

    粘土火泥是由煅燒過程的熟料或粉碎粘土磚加耐火粘土（生粘土）制成。熟料是粘土火泥的主要成分，約占75%~80%。生粘土是粘結(jié)劑，加入生粘土可增加塑性，降低透氣性和失水率，但加大了收縮性。配生粘土過多，容易產(chǎn)生裂紋，故配料約占20%~25%。

    粘土火泥的使用溫度一般低于1000℃。焦?fàn)t用粘土火泥一般為細(xì)粒和中粒度級，通過0.5mm和1mm篩孔的顆粒百分?jǐn)?shù)應(yīng)大于97%。粘土火泥除用于砌筑粘土磚部位外，還用于修補(bǔ)焦?fàn)t。

    五、耐熱混凝土

    耐熱混凝土是一種能長期承受高溫作用的特種混凝土，是由耐火骨料、膠凝材料（有時還加礦物摻合料或有機(jī)摻合料）和水按一定比例調(diào)制而成的泥料，經(jīng)搗制或振動成型、硬化、養(yǎng)護(hù)、烘干而獲得的具有一定強(qiáng)度的耐火制品。

    通常用礬土、廢耐火磚、高爐礦渣等作為骨料，以礬土水泥、硅酸鹽水泥、磷酸和水玻璃等作為膠凝材料。根據(jù)骨料材質(zhì)和膠凝材料的不同，耐熱混凝土分為很多類型。其組成不同，性質(zhì)便不同，因而使用范圍也不同。這種耐火制品與耐火磚相比有以下優(yōu)點(diǎn)：

    （1）常溫下迅速產(chǎn)生強(qiáng)度，在操作溫度下也不降低。

    （2）使用前不必經(jīng)過燒成，減少了制造耐火磚時的復(fù)雜工藝，制備工藝簡單，能就地澆鑄成各種形狀，可減少砌體磚縫，簡化結(jié)構(gòu)，簡化磚型，從而革新砌筑作業(yè)，加快建設(shè)速度。

    耐熱混凝土在焦?fàn)t上已試用多年，主要用作上升管和爐門襯磚、爐頂軌道枕磚，以代替粘土磚，也有用作焦?fàn)t頂鋪面的。根據(jù)使用部位不同，其配料有也所差異。

    耐熱混凝土在焦?fàn)t上的試用時間雖不長，但已顯示出一些優(yōu)點(diǎn)，不過也存在一些缺點(diǎn)，例如荷重軟化溫度不夠高，使用中有分層剝落現(xiàn)象等。

    六、隔熱材料

    通常導(dǎo)熱系數(shù)小于0.8kJ/m.?h?℃的建筑材料，稱為隔熱材料。一般它具有氣孔率大、氣孔小、機(jī)械強(qiáng)度低、體積密度小等特點(diǎn)。隔熱材料的分類方法很多，一般可按使用溫度、體積密度和制造方法分類，但常按使用溫度和體積密度分類。

    隔熱材料按體積密度分為3種：

    （1）低溫隔熱材料：使用溫度低于900℃，如硅藻土、石棉、水渣、礦渣棉、蛭石、珍珠巖等。

    （2）中溫隔熱材料：使用溫度為900~1200℃，如硅藻土磚、輕質(zhì)粘土磚等。

    （3）高溫隔熱材料：使用溫度高于1200℃，如高鋁質(zhì)輕質(zhì)隔熱磚、漂珠磚、輕質(zhì)硅磚等。

    輕質(zhì)粘土磚是以粘土為原料，加入一定比例（30%~35%）的木屑燒制而成的粘土磚，其有多種牌號，體積密度為0.4~1.3g/cm3，耐火度為1670~1710℃。

    硅藻土磚是以硅藻土為原料的制品，其中可加入一定量的可燃物，增大制品的氣孔率，提高隔熱能力。硅藻土磚只能用于1000℃以下部位，溫度過高時其會收縮和熔化。硅藻土磚按理化指標(biāo)也可分成幾個級別。它們的體積密度為0.5~0.7g/cm3，耐火度為1280℃，顯氣孔率為73%~78%，耐壓強(qiáng)度為0.5~1.1Mpa。制品尺寸有250mm×123mm×65mm和230mm×113mm×65mm兩種規(guī)格。

    硅藻土分生料和熟料兩種。前者用于砌磚和保溫層抹面，后者用作保溫層填料。

    石棉繩是由石棉紗、線（或金屬絲）制成，按形狀及編織方式分為石棉扭繩、石棉編繩和石棉方繩。石棉板是用石棉和粘結(jié)材料制成的板材。

    其他隔熱材料，如礦渣棉、蛭石（含水黑云母）和珍珠巖等，都是含有很多細(xì)小氣孔的材料。氣孔愈多愈小，其導(dǎo)熱系數(shù)愈低。以珍珠巖、蛭石、輕質(zhì)粘土磚塊作骨料，以水泥、水玻璃、磷酸等作膠凝材料，以粘土粉、陶粒粉作摻合料，還可制成各種輕質(zhì)耐熱混凝土，用作隔熱材料。