前面將具有—定形狀的制品稱為定形耐火材料，也可以稱作耐火磚。它可分成為標(biāo)準(zhǔn)耐火磚和異型耐火磚。特大型碳質(zhì)磚稱為碳?jí)K。將耐火磚適當(dāng)?shù)慕M合就可以用于建筑爐頂，爐墻及爐底等等。

(1)硅酸鋁系(SiO2—A12O3)耐火磚

硅酸鋁系耐火原料制的耐火磚，從耐火磚成分上來說是從硅磚到剛玉磚逐漸變化的。

a．硅磚

以石英(SiO2)為主要成分的酸性耐火磚，由各種天然的石英巖，石英砂作原料。從礦物學(xué)上看，它們是石英晶體的集合體。以573℃的溫度為界，石英有兩種結(jié)晶不同的同素異晶體：低溫型的和高溫型的。在結(jié)晶變化時(shí)，伴隨有很大的體積變化并產(chǎn)生裂紋。為了防止這種情況的發(fā)生，必須通過長(zhǎng)時(shí)間的高溫處理，使其成為另兩種穩(wěn)定的同素異晶體——鱗石英和方石英。

硅磚是酸性耐火材料，當(dāng)然具有耐酸性渣的作用，但對(duì)堿性渣也有較好的抗蝕性。雖然高溫時(shí)強(qiáng)度很大，但在低于赤熱溫度時(shí)，在溫度急劇變化的條件下強(qiáng)度變?nèi)?，這點(diǎn)值得注意。

最新的稱為熔融石英的耐火材料，是將石英熔融后得到的玻璃破碎后再經(jīng)成形燒結(jié)制戍的。由于熱膨脹率特別小，抗溫度急變的能力強(qiáng)，所以用于熱風(fēng)爐支管的內(nèi)襯和連鑄用的浸入式水口。

b．粘土耐火磚

成分為硅酸鋁系，三氧化二鋁的含量在50％以下。在日本，根據(jù)使用原料分為蠟石磚和粘土磚兩種。

(a)蠟石磚

蠟石磚是以葉蠟石(Al2O3·4SiO2·H2O)為主要礦物成分制成。其他還含有石英、高嶺土，絹云母等原料。雖然耐火度較低，但燒成容易，價(jià)格低，得到了廣泛的使用。

(b)粘土磚

以高嶺土(A12O3·2SiO2·2H2O)為主要成分的耐火粘土經(jīng)—次煅燒后，除去水分得到的粘土熟料。用粘土熟料為原料制成的磚就是粘土磚。粘土磚的主要礦物成分是莫來石(3A12O3·2Si02)，A12O3含量越高耐火度就越高。從普通粘土磚到高級(jí)粘土磚，范圍很廣，是生產(chǎn)量最大的普通耐火材料。添加少量的碳化硅，可以提高磚的耐磨性和熱傳導(dǎo)性。

c．氧化鋁質(zhì)磚

硅酸鋁系的耐火磚，三氧化二鋁的含量超過50％的屬于這—類。A12O3含量在90％以下的為高鋁磚，90％以上的為純?nèi)趸X(剛玉)磚。A12O3含量越多，耐火度、機(jī)械強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)率及抗蝕性等等就越高。但是，沒有—定的燒成溫度及足夠長(zhǎng)的燒成時(shí)間，就不能得到合適的結(jié)構(gòu)組織，所以不能僅僅根據(jù)化學(xué)成分來判斷制品的質(zhì)量。

它的電熔磚以莫來石和剛玉礦物為主要成分，耐火磚的密度高，用于要求特殊的耐蝕性的場(chǎng)合。

(2)鋯質(zhì)磚

主要礦物成分是鋯石(ZrO2·SiO2)，因?yàn)殇喪蠹s在1600℃以上受熱分解成二氧化鋯(ZrO2)和二氧化硅(SiO2)，所以存在耐火磚的強(qiáng)度低的問題。它是弱酸性耐火材料。

(3)碳素系耐火磚

這里，將含有炭素(C)的耐火磚分類如下：

a．碳化硅質(zhì)耐火磚

它以人工合成原料碳化硅為主要成分。凡是以耐火粘土作結(jié)合劑，含有80—90％碳化硅的，均稱為粘土結(jié)合型碳化硅磚，將碳化硅的粗顆粒用微細(xì)再結(jié)晶的方法結(jié)合成的制成品稱為再結(jié)晶質(zhì)或自結(jié)合型碳化硅磚。雖然在高溫下，SiC在氧化性氣氛中氧化成SiO2，但因反應(yīng)速度很慢，因此不必?fù)?dān)心?？墒钱?dāng)有水蒸氣或氧化促進(jìn)劑共存時(shí)就不行了。碳化硅磚的導(dǎo)熱性非常高，耐磨性和耐高溫性都很好。

b．碳質(zhì)耐火磚

碳質(zhì)磚可分為用耐火粘土作結(jié)合劑的粘土磚和利用瀝青，焦油作結(jié)合劑的碳素結(jié)合質(zhì)磚，根據(jù)主要原料可分成無定形碳質(zhì)磚，天然石墨質(zhì)磚，人造石墨質(zhì)磚。這些磚都只能在還原性氣氛中使用。這些磚高溫耐壓強(qiáng)度和熱傳導(dǎo)性非常大，耐急冷急熱性好。石墨磚為結(jié)晶碳，價(jià)格高，所以只用電弧爐等特殊的用途。

最近為了制造連鑄用的浸入式水口，研制了石墨三氧化二鋁質(zhì)耐火材料。還研制了各種燒成磚和以后要談到的白云石磚中浸透焦油，以獲得—部分碳質(zhì)耐火材料的性質(zhì)的新技術(shù)。

(4)鉻鎂系耐火磚

凡采用鉻鐵礦及鎂砂為原料的耐火材料都應(yīng)歸入該系。因此其成分范圍很廣，但近來傾向于使用高氧化鎂的耐火材料。

a．鉻質(zhì)耐火磚

以鉻鐵礦(FeO?Cr2O3)為主要原料的中性耐火材料，與氧化鐵反應(yīng)后，產(chǎn)生膨脹裂壞，荷重軟化點(diǎn)降低，易受周圍氣氛的影響，這是它的不足之處。如將鉻鐵礦與氧化鎂(MgO)混合可以彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)。

b．鉻鎂質(zhì)耐火磚

與鎂鉻質(zhì)耐火磚在鉻鐵礦中加入不到50％的氧化鎂的磚稱鉻鎂磚，把添加50％以上氧化鎂的磚稱作鎂鉻磚。氧化鎂多則堿性強(qiáng)。這些耐火磚可用燒成，不燒，融鑄三種方法制得。耐火材料所用的MgO原料有用天然菱鎂礦(MgCO2)高溫?zé)傻玫降逆V砂，而最近大部分使用從海水中用化學(xué)方法提取的海水鎂砂，或?qū)⑵淙廴诘娜廴谘趸V。

c．鎂磚

以MgO為主要成分的典型耐火材料。有燒成磚，不燒磚，融鑄磚三種。因?yàn)閷?duì)鉻鎂磚，鎂鉻磚，鎂磚來說，SiO2，CaO等雜質(zhì)多時(shí)，對(duì)荷重軟化點(diǎn)，耐蝕性都是十分不利的，所以最近制造了這類雜質(zhì)特別少的，在1700℃以上高溫?zé)傻闹苯咏Y(jié)合磚，它的高溫強(qiáng)度及耐蝕性都非常好。

(5)白云石耐火磚是

—種典型的堿性耐火材料。原料是天然白云石(CaC03?MgCO3)高溫煅燒后得到的燒結(jié)白云石。最近已大部分使用合成白云石燒塊。它們的CaO與MgO成分可以任意調(diào)節(jié)。CaO及MgO都容易與水反應(yīng)生成氫氧化物，尤以CaO為甚，這稱為水化現(xiàn)象。反應(yīng)伴隨有很大的體積膨脹而造成材料的破壞，為了使之穩(wěn)定可以加入二氧化硅及氧化鐵，經(jīng)高溫反應(yīng)減少游離的CaO，得到穩(wěn)定的白云石磚。雖然雜質(zhì)含量增多，耐蝕性差，但機(jī)械強(qiáng)度高。若在氣孔中浸透焦油制成焦油白云石磚，可提高在還原性氣氛中的耐蝕性。

半穩(wěn)定型白云石磚雖然含有較多的游離CaO，但可涂覆焦油及樹脂以防止水化。與前者相比，價(jià)格低，耐蝕性強(qiáng)但機(jī)械強(qiáng)度差，不易保存。其中又可分為經(jīng)低溫還原煅燒以去除焦油中揮發(fā)分的，和不去除揮發(fā)分的兩種。