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耐火材料与高温工业相辅相成,近年来,随着高温工业逐步转型升级,耐火材料行业必须紧跟国家“十三五”规划制度,坚持开发与保护并重,杜绝资源浪费,实现节能环保仍须要技术进步创新;粉煤灰是由火力发电厂所产生的固体污染物,我国堆放大量的粉煤灰不仅侵占了宝贵的土地资源,而且给土壤环境、水体环境和大气环境带来了不同程度的污染;煤矸石、铝灰、尾矿石等工业固废同样对环境构成巨大威胁。粉煤灰中含有大量的有价组元,Al2O3和SiO2二者总质量高达60%以上,也是耐火材料中莫来石组分的主要原料。本研究以粉煤灰为主要原材料,并通过混合多种工业固废制备出性能优良的高附加值耐火材料;并研究了烧结温度、原料成分比例、成型压力等因素对耐火材料的性能影响;利用多元相图结合扫描电镜(SEM)对耐火材料的微观形貌特征进行分析。结果表明,使用粉煤灰、铝灰、煤矸石制备了粘土系耐火材料,粉煤灰添加量为50%、铝灰添加量30%、煤矸石20%,烧结温度在1300℃保温10小时的条件下得到显气孔率26.43%、常温耐压强度46MPa、常温抗折15MPa、耐火度1520℃、加热永久线变化+0.3%的耐火材料,该制品的物理性能和使用性能良好,符合国家耐火材料使用标准(YB/T5106-2009)。通过对相同组分、不同烧结温度耐火材料进行XRD分析研究发现,样品内部主要晶相为莫来石相和刚玉相,其中,莫来石相的含量随着烧结温度的升高而增多。根据均匀试验的结果得知,当烧结温度1300℃、成型压力为20MPa时,耐火材料的力学性能和物理性能最佳;成型压力对耐火材料的显气孔率、体积密度及常温耐压强度、常温抗折强度影响较大,烧结温度则对耐火材料的耐火度及加热永久线变化影响较大。以多元相图所提供的“共晶”理论作为理论依据,结合微观结构图像发现,Al2O3含量直接影响着耐火组分的形态及晶型变化。