耐火磚

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牽引鐵水魚雷車中的耐火磚

耐火磚,又稱火磚,是由耐熱陶瓷材料製作的磚,形狀跟普通建築用類似,因此常用於建築窯爐和各種熱工設備。耐火磚一方面在高溫下不會有化學變化,一般也是熱傳導較差的材料。通常緻密的耐火磚會用在一些有極端機械應力、化學應力及熱應力的條件下,例如燃燒木材英語kiln或爐,容易因木材而磨損,沾附灰分或爐渣,而且又是高溫的條件。若是其他較不嚴苛的條件下,例如電窯或天然氣窯,使用更多孔隙的「窯磚」會是較好的選擇[1]。窯磚較脆弱,但也比較輕,較容易成形,而且隔熱效果比厚磚要好。不論是什麼情形下,窯磚或耐火磚都不能在快速溫度變化時有剝落英語spall的情形,其強度也需保持一定程度。

製造[編輯]

在製造耐火磚時,會將耐火土英語fireclay在窯中燒製成陶瓷,有時也會上釉。耐火磚的尺寸有兩種,分別是9×412×3英寸(229×114×76公釐)及9×412×212英寸(229×114×64公釐).[來源請求]。 也有較小片的耐火磚,厚度只有一半,常用在木火爐及壁爐中。較小片的耐火磚的尺寸多半是9×412×114英寸(229×114×32公釐).[來源請求]。美國的耐火磚是在密蘇里州聖路易斯埃文斯和霍華德耐火磚有限公司英語Evens & Howard Fire Brick Co.製造,再運送到美國各地及加拿大。

成份[編輯]

耐火磚含有氧化鋁的成份,最高可以到50-80%,相對的,矽含量較少[2]

高溫應用[編輯]

二氧化矽的耐火磚可以用在煉鋼爐中,溫度最高可到1648°C (3000°F),這個溫度可以熔化許多的陶瓷,甚至耐火磚也會熔化一部份。太空梭隔熱系統中用的高溫表面絕熱瓦(HRSI)也是用相同的材料製成,用在太空梭的隔熱層中。

非鐵金屬的冶煉會用鹼性的耐火磚,因為這種耐火磚會持續的熔解酸性的含矽熔渣[3]。最常用的耐火磚是-菱鎂礦或是菱鎂礦-鉻的耐火磚(依其中菱鎂礦及鉻鐵礦的比例而定)[4]

低溫應用[編輯]

許多材料都可以用來作為較低溫的耐火磚,氧化鎂常作的內裡,含矽耐火磚是爐及垃圾焚化爐中最常見的內裡。內層的內裡一般會用來作為犧牲件,可以用高含鋁的耐火磚來加長內層可以承受的時間。耐火磚在開始使用後常會在內層上面看到裂痕,這表示初次使用時需要多一些伸縮縫,不過現在內層已作為伸縮縫使用,只要不影響結構的完整性,這其實沒有什麼問題[5]。有高抗蝕性的碳化矽是垃圾焚化爐及火化爐常用的內裡。紅色的耐火磚則會用來作煙囪和燃木烤爐。

參考資料[編輯]

  1. ^ Insulating Brick, [2012-07-04] 
  2. ^ Refractroy bricks
  3. ^ Modern Refractory Practice, Fifth Edition (Harbison–Walker Refractories: Pittsburgh, Pennsylvania, 1992), Page CR-2
  4. ^ Modern Refractory Practice, Fifth Edition (Harbison–Walker Refractories: Pittsburgh, Pennsylvania, 1992), Page CR-3
  5. ^ Refractory Engineering. Die Deutsche Bibliothek. 2004. ISBN 3-8027-3155-7.