耐火材料耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。但仅以耐火度来定义已不能全面描述耐火材料了，1580℃并不是的。现定义为凡物理化学性质允许其在高温环境下使用的材料称为耐火材料。耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量，占总产量的50%～60%。耐火材料应用于钢铁、有色金属、玻璃、水泥、陶瓷、石化、机械、锅炉、轻工、电力、等国民经济的各个领域，是保证上述产业生产运行和技术发展必不可少的基本材料，在高温工业生产发展中起着不可替代的重要作用。自2001年以来，在钢铁、有色、石化、建材等高温工业高速发展的强力拉动下，耐火材料行业保持着良好的增长态势，已成为世界耐火材料的生产和出口大国。2011年耐火材料产量约占的65%，产销量稳居世界耐火材料。2001-2010年耐火原料及制品产量稳步增长，其中“十五”末约为2001年的2倍;2010年全国耐火制品产量达2808.06万吨，约为“十五”末的3倍。截止2011年，耐火材料行业共有规模以上企业1917家，从业人员超过30多万人，实现销售收入3376.79亿元，实现产品销售利润477.37亿元。但是，由于无序开采、加工技术水平不高，资源综合利用水平较低，浪费较为严重，上述矿产资源、特别是高品位耐火原料资源已越来越少，节约资源、综合利用资源已是当务之急。宋桢雨认为，耐火材料行业必须引导原料矿山组织科学开采，对资源进行优化综合利用，特别是不同品位矿藏的均化处理，杜绝滥采乱挖，逐步促进资源的更合理利用，使有限的资源发挥限度的作用，实现可持续发展。耐火材料行业发展与国内矿产资源的保有量休戚相关。铝矾土、菱矿和石墨是三大耐火原料。而是世界三大铝土矿出口国之一，菱矿储量世界，还是石墨出口大国，丰富的资源支撑着耐火材料度过了高速发展的十年。与此同时，耐火材料企业众多，企业规模、工艺技术、控制技术、装备水平参差不齐，的生产方式与落后的生产方式共存。行业整体清洁生产水平不高，节能减排任务艰巨。随着“十二五”期间，加快淘汰落后及高能耗产能，行业将重点开发和推广新型节能炉窑，开发综合节能技术，开展能源管理，“三废”的排放控制和“三废”资源化回收利用等。致力于用后耐火材料资源化和再利用，减少固废排放，提高资源的综合利用率，全面推进节能减排。《耐火材料产业发展政策》指出，钢铁工业耐火材料单耗约为每吨钢消耗25公斤左右，到2020年降至15公斤以下。2020年耐火材料更长寿、更节能、无污染、功能化的产品有大幅度提高，产品满足冶金、建材、化工以及新兴产业等国民经济发展需要，提高出口产品的技术含量。酸性耐火材料以氧化硅为主要成分，常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅94%以上的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等，其抗酸性炉渣侵蚀能力强，荷重软化温度高，重复煅烧后体积不收缩，甚至略有膨胀；但其易受碱性渣的侵蚀，抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料，含有30%～46%的氧化铝，属弱酸性耐火材料，抗热振性中性耐火材料以氧化铝、氧化铬或碳为主要成分。含氧化铝95%以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐蚀性好，但抗热震性较差，高温荷重变形温度较低。碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅质制品，其热膨胀系数很低，导热性高，耐热震性能好，高温强度高，抗酸碱和盐的侵蚀，尤其是弱酸碱具有较好的抵抗能力，不受金属和熔渣的润湿，质轻。广泛用作高温炉衬材料，也用作石油、化工的高压釜内衬。碱性耐火材料以氧化、氧化钙为主要成分，常用的是砖。含氧化80%～85%以上的砖，对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温设备上。在特殊场合应用的耐火材料有高温氧化物材料，如氧化铝、氧化镧、、氧化钙、氧化锆等，难熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和化物等；高温复合材料，主要有金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。经常使用的耐火材料有azs砖、刚玉砖、直接结合铬砖、碳化硅砖、氮化硅结合碳化硅砖,氮化物、硅化物、化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料;氧化钙、氧化铬、氧化铝、氧化、等耐火材料。经常使用的隔热耐火材料有硅藻土制品、制品、绝热板等。经常使用的不定形耐火材料有补炉料、捣打料、浇注料、可塑料、耐火泥、耐火喷补料、耐火投射料、耐火涂料、轻质耐火浇注料、炮泥等。散状耐火材料(不定形耐火材料)：不定形耐火材料是由合理级配的粒状和粉状料与结合剂共同组成的不经成型和烧成而直接供使用的耐火材料。通常，对构成此种材料的粒状料称骨料，对粉状料称掺合料，对结合剂称胶结剂。这类材料无固定的外形，可制成浆状、泥膏状和松散状，因而也通称为散状耐火材料。用此种耐火材料可构成无接缝的整体构筑物，故还称为整体耐火材料。不定形耐火材料的基本组成是粒状和粉状的耐火物料。依其使用要求，可由各种材质制成。为了使这些耐火物料结合为整体，除极少数特殊情况外，一般皆加入适当品种和数量的结合剂。为改进其可塑性或减少用水量，可加入少量适当增塑减水剂，为满足其他特殊要求，还可分别加入少量适当其他外加剂。通性在普通和特种耐火材料中，常用的品种主要有以下几种：酸性用量较大的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93%以上sio2的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等。硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强，但易受碱性渣的侵蚀，它的荷重软化温度很高，接近其耐火度，重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,但是抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖中含30%～46%氧化铝，它以耐火粘土为主要原料，耐火度1580～1770℃，抗热震性好，属于弱酸性耐火材料，对酸性炉渣有抗蚀性，用途广泛，是生产量的一类耐火材料。中性高铝质制品中的主晶相是莫来石和刚玉，刚玉的含量随着氧化铝含量的增加而增高，含氧化铝95%以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。铬砖主要以铬矿为原料制成的，主晶相是铬铁矿。它对钢渣的耐蚀性好，但抗热震性差，高温荷重变形温度较低。用铬矿和砂按不同比例制成的铬砖抗热震性好，主要用作碱性平炉顶砖。碳质制品是另一类中性耐火材料，根据含碳原料的成分和制品的矿物组成，分为碳砖、石墨制品和碳化硅质制品三类。碳砖是用高品位的石油焦为原料，加焦油、作粘合剂，在1300℃隔绝空气条件下烧成。石墨制品(除天然石墨外)用碳质材料在电炉中经2500～2800℃石墨化处理制得。碳化硅制品则以碳化硅为原料，加粘土、氧化硅等粘结剂在1350～1400℃烧成。也可以将碳化硅加在电炉中氛下制成氮化硅－碳化硅制品。耐火材料磨具碳质制品的热膨胀系数很低，导热性高，耐热震性能好，高温强度高。在高温下长期使用也不软化，不受任何酸碱的侵蚀，有良好的抗盐性能，也不受金属和熔渣的润湿，质轻，是优质的耐高温材料。缺点是在高温下易氧化，不宜在氧化气氛中使用。碳质制品广泛用于高温炉炉衬（炉底、炉缸、炉身下部等）、熔炼有色金属炉的衬里。石墨制品可以做反应槽和石油化工的高压釜内衬。碳化硅与石墨制品还可以制成熔炼铜同金和轻合金用的坩埚。碱性以质制品为代表。它含氧化80%～85%以上， 以方石为主晶相。生产砖的主要原料有菱矿、海水砂由海水中提取的氧化经高温煅烧而成）等。对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性。纯氧化的熔点高达2800℃,因此,砖的耐火度较粘土砖和硅砖都高。20世纪50年代中期以来，由于采用了吹氧转炉炼钢和采用碱性平炉炉顶，碱性耐火材料的产量逐渐增加，粘土砖和硅砖的生产则在减少。碱性耐火材料主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼以及一些高温热工设备。复合材料氧化物材料如氧化铝、氧化镧、、氧化钙、氧化锆、氧化铀、氧化、氧化和氧化钍等熔点在2050～3050℃。难熔化合物材料如碳化物（碳化硅、碳化钛、碳化钽等）、氮化物（氮化硼、氮化硅等）、硼化物（硼化锆、硼化钛、硼化铪等）、硅化物(二硅化钼等)和化物(化钍、化等)。它们的熔点为2000～3887℃，其中难熔的是碳化物。高温复合材料如金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。