冶金爐熱工基礎(chǔ).ppt

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1、冶金爐熱工基礎(chǔ)山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院冶金學(xué)院1同學(xué)們好！現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)耐火材料24耐火材料4.1耐火材料的種類和性能1、耐火材料的定義和分類a、定義：凡具有抵抗高溫以及在高溫下所產(chǎn)生的物理化學(xué)作用的材料統(tǒng)稱耐火材料。b、三種分類方法：1）按耐火度分類：A、普通耐火材料耐火度為1580～1770℃。B、高級耐火材料耐火度為1770～2000℃。C、特級耐火材料耐火度為大于2000℃。32）根據(jù)化學(xué)礦物組成分類：A、氧化硅質(zhì)耐火材料。B、硅酸鋁質(zhì)耐火材料。C、氧化硅質(zhì)耐火材料。D、鉻鐵質(zhì)耐火材料。E、碳質(zhì)耐火材料。F、其它高耐火度制品。3）根據(jù)耐火材料的化學(xué)性質(zhì)分類：A、酸性耐火材

2、料B、堿性耐火材料C、中性耐火材料42、耐火材料的主要性能耐火材料的基本特性可以通過它的物理性能和高溫使用性能來表示。A、耐火材料的物理性能：主要包括體積密度、真比重、氣孔率、吸水率、透氣性、耐壓強(qiáng)度、熱膨脹性、導(dǎo)電性及熱容量等。這些物理性能的好壞，直接影響著耐火材料的使用性能。5a、氣孔率在耐火制品內(nèi)，有許多大小不同，形狀不一的氣孔。（1）和大氣相通的氣孔稱為開口氣孔；（2）貫穿耐火制品的氣孔稱為連通氣孔；（3）不和大氣相通的氣孔稱為閉口氣孔；其中氣孔率可分為：若耐火磚塊的總體積（包括其中的全部氣孔）為V、質(zhì)量為M、開口氣孔的體積為V1、閉口氣孔的體積為V2，連通氣孔

3、的體積為V3，則：6真氣孔率=即磚塊中全部氣孔體積（包括開口、閉口和連通的氣孔）占整塊體積的百分率。（2）顯氣孔率=×100%即磚塊中外通氣孔（包括開口和連通的氣孔）體積占整塊體積的百分率。（3）閉口氣孔率=×100%×100%7即磚塊中閉口氣孔體積占整塊體積的百分率。b、體積密度（容重）：包括全部氣孔在內(nèi)的1m3磚塊體積的質(zhì)量。體積密度=（kg/m3）c、真比重：不包括氣孔在內(nèi)的單位體積磚塊重量與4℃水的單位體積重量之比。真比重=8d、吸水率：是原料中所有開口氣孔所吸收的水的質(zhì)量Mw與磚塊質(zhì)量M之比值。用下述公式計(jì)算:吸水率=×100%吸水率測定方法簡便，在生產(chǎn)實(shí)際中

4、常用來鑒定耐火原料的質(zhì)量。原料燒結(jié)程度愈好其吸水率愈低。9e、熱膨脹性：耐火制品受熱膨脹，冷后收縮，這種變化屬于可逆變化的。耐火制品的熱膨脹性能主要取決于其化學(xué)—礦物組成和所受的溫度。耐火制品的熱膨脹性可用線膨脹系數(shù)或體積膨脹系數(shù)來表示，也可用線膨脹百分率或體積膨脹百分率表示。10B、耐火材料的使用性能通常用來表示耐火材料使用性能的一些指標(biāo)如耐火度、荷重軟化溫度、抗渣性、熱穩(wěn)定性、殘余收縮等都是在特定的實(shí)驗(yàn)條件下測定出來的，和實(shí)際使用情況有著一定距離。a、耐火度1、定義：耐火材料抵抗高溫而不變形的性能叫耐火度。加熱時(shí)，耐火材料中各種礦物組成之會發(fā)生反應(yīng)，并生成易熔的低熔

5、點(diǎn)結(jié)合物而使之軟化，故耐火度只是表明耐火材料軟化一定程度時(shí)的溫度。112、耐火度的測定測定耐火度時(shí)，將耐火材料試樣制成一個(gè)上底每邊為2mm，下底每邊為8mm，高mm、截面呈等邊三角形的三角錐體。把三角錐體試樣和比較用的標(biāo)準(zhǔn)錐體放在一起熱。三角錐體在高溫作用下則軟化而彎倒，當(dāng)錐的頂點(diǎn)彎倒并觸及底板（放置試錐用的時(shí)，此時(shí)的溫度（與標(biāo)準(zhǔn)錐比較）稱為該材料的耐火度，三角錐體軟倒情況如下圖所示。應(yīng)該注意的是：耐火度并不能代表耐火材料的實(shí)際使用溫度。因?yàn)樵趯?shí)際使用時(shí)，耐火材料承受一定的機(jī)械強(qiáng)度，故實(shí)際使用溫度比測定的耐火度低。1213B、荷重軟化溫度耐火材料在常溫下的耐壓強(qiáng)度很高，

6、但在高溫下發(fā)生軟化，耐壓強(qiáng)度也就顯著降低一般用荷重軟化溫度來評定耐火材料的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。1、定義：荷重軟化溫度就是耐火材料受壓發(fā)生一定變形量的溫度。2、測定方法：將待測耐火材料制成高為50mm，直徑為36mm圓柱體試樣，在196kPa的荷重壓力下，按照一定的升溫速度加熱，測出試樣的開始變形溫度和壓縮4％及40%的溫度作為試樣的荷重軟化溫度。14表4－1某些耐火材料在高溫下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度耐火材料名稱荷重軟化開始點(diǎn)溫度t0（℃）荷重軟化終止點(diǎn)溫度t1（℃）耐火度t2（℃）t2-t0（℃）氧化硅質(zhì)粘土質(zhì)氧化鎂質(zhì)16301350150016701600155017301730200

7、0100380500由表可以看出：氧化硅質(zhì)耐火材料的荷重軟化溫度和耐火度接近，因此氧化硅質(zhì)耐火材的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好；而粘土質(zhì)耐火材料的荷重軟化溫度遠(yuǎn)比其耐火度低，這是粘土質(zhì)耐火材料的一個(gè)缺點(diǎn)。氧化鎂質(zhì)耐火材料的耐火度雖然很高，但其高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度同樣很差，所以實(shí)際使用溫度仍然低于其耐火度很多。當(dāng)然，在沒有荷重的情況下，其使用溫度可以大大提高。15C、熱穩(wěn)定性1、定義：耐火材料抵抗溫度急劇變化而不破裂或剝落的能力稱熱穩(wěn)定性或稱耐急冷急熱性。耐火材料的熱穩(wěn)定性是一個(gè)非常重要的性質(zhì)，因?yàn)樵诤芏嗲闆r下，耐火材料處于溫度急劇變化的工作條件下。162、測定