X-ray螢光-XRF 市面上常見耐火磚種類介紹及XRF應用分析

耐火材料是高溫產業不可或缺的重要基礎材料，應用於煉鋼廠、非鐵金屬業、水泥廠、磚窯業及玻璃業等，堪為煉鋼冶金的工業之母。而耐火磚多為無機非金屬元素組成，目前非破壞式含量分析方法主要以螢光分析儀(XRF)進行檢測，其含量多為鋁礬土(Al₂O₃)、矽石(SiO₂)、菱鎂礦(MgO)等原料，經加工後隨其原料組成及成分差異分類各耐火磚質類製品，每種質類製品酸鹼特性也大不相同，主要用來因應不同酸鹼性爐渣，由表一可得知市面上常見耐火磚種類有哪些，透過Olympus Vanta系列XRF能輕鬆判別不同種類的耐火磚（EX：高鋁磚測試，詳圖一）達到快速品質分類成效。

▲圖一 Olympus Vanta XRF耐火磚分析應用

種類	主要成分組成	耐火磚應用特性	常見名稱
矽質製品	主要由矽石(SiO₂)組成	屬於『酸性耐火材料』，對酸性爐渣腐蝕抵抗力較強。	矽磚、石英玻璃製品
矽酸鋁質製品	主要由矽石(SiO₂)及鋁礬土(Al₂O₃)組成	屬於『弱酸性耐火材料』，抗熱震性好，對酸性爐渣有抗蝕性，目前生產量最大耐火材料之一。	半矽磚、黏土磚、高鋁磚
高純高鋁製品	主要由鋁礬土(Al₂O₃)組成	屬於『中性耐火材質』，可以抵抗酸性渣及鹼性渣，用途較為廣泛。	剛玉磚、剛玉-莫來石磚
鎂質製品	主要由菱鎂礦(MgO)組成	屬於『鹼性耐火材料』，可以抵抗鹼性渣，耐火度較高。	鎂磚、鎂鋁磚、鎂鉻磚、白雲石磚、鎂矽磚

▲表一市面上常見耐火磚種類

工業窯爐中使用壽命取決於取料口週遭耐火磚而定，越靠近取料口耐火磚耐火度要越高、品質也要越好。其中影響壽命主要原因與『耐火材料抵抗化學侵蝕（爐渣的酸鹼性）』的能力有關，以玻璃產業為例，因玻璃膏多含矽石(SiO₂)，其經高溫燃燒後產生爐渣多為酸性，因此靠近取料口中心周遭需要擺放『抗酸性耐火磚』。在面對不同爐渣酸鹼特性的窯爐中，耐火磚放置位置亦有不同，故了解耐火磚用途及種類特性顯得格外重要。

為達到『工業界窯爐之母－耐火磚』使用壽命延續及降低耐火材料更換率，品質控管耐火磚含量組成極為重要。此次科邁斯科技與耐火磚國際大廠合作，以往只透過色澤及師傅經驗的判斷下，深信能透過Olympus Vanta螢光分析儀(XRF)輔助針對耐火磚中鋁礬土(Al₂O₃)、矽石(SiO₂)、菱鎂礦(MgO)等不同原料組成進行分析，更科學且準確了解每塊耐火磚的品質，達成窯爐品質控管。

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