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1、冶金耐火材料第一章概論?耐火材料是為高溫技術(shù)服務(wù)的基礎(chǔ)材料。在一定條件下,耐火材料的質(zhì)量品種對(duì)高溫技術(shù)的發(fā)展起著關(guān)鍵作用。包括高爐的大型化,復(fù)吹氧氣轉(zhuǎn)爐,鐵水預(yù)處理,爐外粘煉,連鑄等在內(nèi)的一系列的冶金新技術(shù)都有賴(lài)于優(yōu)質(zhì)高效耐火材料的開(kāi)發(fā)。?咐火材料:耐火度不低于1580°C的材料。耐火度:材料在高溫作用下達(dá)到特定軟化程度時(shí)的溫度。它標(biāo)志耐火材料抵抗高溫作用的性能。第一節(jié)耐火材料的主要種類(lèi)?按化學(xué)礦物組成分類(lèi)種類(lèi)主要化學(xué)成分制品種類(lèi)氧化硅質(zhì)耐火材料SiO2硅磚,石英玻璃制品硅酸鋁質(zhì)耐火材料A12O3半硅質(zhì),粘土質(zhì),高鋁質(zhì)
2、耐火材料鎂質(zhì)耐火材料MgO鎂磚,鎂鋁磚,鎂珞磚,鎂碳磚等白云右質(zhì)耐火材料CaO和MgO冶金白云石,穩(wěn)定白云石制品橄欖右質(zhì)耐火材料MgO35?62%,Mg0/Si02=0.95-2.00主要礦物組成為鎂橄欖右的耐火材料尖品石質(zhì)耐火材料MgOSiO2鎂鋁尖品右,鎂路尖品右質(zhì)耐火材料含碳質(zhì)耐火材料c或c化物碳磚,石墨制i5n,碳化硅制占n含餡質(zhì)耐火材料Z1-O2或鉗英石錯(cuò)英石制品,錯(cuò)剛玉制品特種耐火材料氧化物,碳化物高溫陶瓷,金屈陶瓷?按制造方法分類(lèi)?成型特點(diǎn):1?塊狀制品;2.不定形材料。?處理方法:1?不燒制品;2.燒成
3、制品;3?熔鑄制品。?按制品性質(zhì)分類(lèi)?耐火度:1.普通耐火制品(1580?17700;2.高級(jí)耐火制品(1770?2000°0;3.特級(jí)耐火制品(2000°C?)。?化學(xué)性質(zhì):1.酸性耐火材料;2.中性咐火材料;3.堿性耐火材料。?按制品形狀和尺寸分類(lèi)(標(biāo)準(zhǔn)磚,異型磚,管,咐火器II1L等)?按其應(yīng)用分類(lèi)焦?fàn)t,高爐煉鋼爐,連鑄,有色金屬,水泥窯,玻璃窯...第二節(jié)耐火材料的一般生產(chǎn)過(guò)程?塊狀燒成耐火制品的-般生產(chǎn)工藝流程如下:原料的加工配料混練成型干燥燒成揀選成品?原料的加工要求:純凈,質(zhì)量均一,性質(zhì)穩(wěn)定。加工方法:原
4、料的精選提純,均化,合成;原料的干燥,鍛燒;原料的破碎,分級(jí)。?配料——將各種不同品種、組分、性質(zhì)的原料或熟料顆粒按一定比例進(jìn)行配合的工藝。包括:各種原料的配合;粒度的配合。?泥料的混練——將合理配合的各種物料準(zhǔn)確稱(chēng)量后制成各組分,各種顆粒均勻分布的泥料,并使泥料屮的各種物料實(shí)現(xiàn)結(jié)合良好的加工工程。?成型方法包括:注漿成型,可塑性成型,振動(dòng)成型,等靜壓成型。?干燥采用的設(shè)備有:隧道干燥器,室式干燥器,電熱干燥等。?燒成分為:固相燒結(jié),液相燒結(jié)。H的:排除殘余水分;促進(jìn)礦物分解,新礦物的形成;晶型的轉(zhuǎn)變。第三節(jié)耐火材料的
5、主要用途和要求?應(yīng)用領(lǐng)域爲(wèi)溫技術(shù)領(lǐng)域:熱工設(shè)備;高溫容器。?基本要求包括:1.耐火度——不軟化,不熔化;2.體積穩(wěn)定性——不收縮,僅有均勻膨脹;3.高溫?zé)釕B(tài)強(qiáng)度——不喪失強(qiáng)度,不發(fā)生蠕變,坍塌;4.耐熱震性——溫度兒句變化,受熱不均勻時(shí)不開(kāi)裂,不剝落;5.抗渣性一抗化學(xué)侵蝕性;6.耐桝性——抗沖刷,撞擊,序損;7.低蒸氣壓,高化學(xué)穩(wěn)定性。第二章耐火材料的組成和性質(zhì)?在使用中,合理選用耐火材料的基本原則:使耐火材料的特性與使用的工作條件相適應(yīng)。因此,為了合理地使用耐火材料,首先必須知道材料的性質(zhì)。第一節(jié)耐火材料的化學(xué)礦物
6、組成?化學(xué)組成耐火材料的化學(xué)組成是它的基木特征,決定它特有的性質(zhì)。包括:主成分,外加成分,雜質(zhì)。?主成分——占絕大多數(shù)的,對(duì)材料的高溫性能起決定性作用的化學(xué)成分。通常是具冇很高晶格能的高熔點(diǎn)或分解溫度很高的單質(zhì)或化合物。?外加成分——在耐火制品生產(chǎn)中為特定目的另外加入的少量成分。例如:促進(jìn)材料中某些物相形成和轉(zhuǎn)化一一礦化劑促進(jìn)材料的燒結(jié)一一助熔劑抑制材料中某些物相的形成一一抑制劑,穩(wěn)定劑?雜質(zhì)一不同于主成分的,含呈少而對(duì)耐火材料的高溫性質(zhì)起危害作用的化學(xué)成分。?礦物組成根據(jù)耐火材料中構(gòu)成和的性質(zhì)、所山比重和對(duì)材料技術(shù)性
7、質(zhì)的影響,分為:主品相,次品相,和基質(zhì)。?主晶相:是指構(gòu)成材料結(jié)構(gòu)的主體,熔點(diǎn)較高,對(duì)材料的性質(zhì)起支配作川的一種晶相。如:莫來(lái)石磚,剛玉磚,方鎂石磚,尖晶石磚,碳化硅耐火制品皆以其主晶相命名。?次晶相:是指耐火材料屮在高溫下與主晶相和液相并存的,一般其數(shù)量較少,對(duì)材料的高溫性能影響較小的第二種晶相。如:莫來(lái)右剛玉磚,剛玉莫來(lái)右磚,就是以其主晶相次晶相復(fù)合命名的。?基質(zhì):是指在耐火材料人品體間隙中存在的,或由大品體嵌入其屮的那部分物質(zhì),是主晶相,次晶相以外的物相,往往含有主成分以外的全部或大部分雜質(zhì)在內(nèi)??捎杉?xì)微結(jié)晶體構(gòu)
8、成,也可由玻璃相構(gòu)成。減少基質(zhì)的數(shù)杲,改善基質(zhì)的分布能夠捉高耐火材料的質(zhì)杲。第二節(jié)耐火材料的宏觀結(jié)構(gòu)?耐火材料的宏觀結(jié)構(gòu)與氣孔普通咐火材料在常溫卜?是由固札I和氣孔構(gòu)成的非均質(zhì)體。耐火材料屮氣孔存在的形態(tài)大致可分為三類(lèi),見(jiàn)下圖:圖2-1耐火制品中氣孔類(lèi)型1一封閉氣孔,2—開(kāi)口氣孔,3—貫通氣孔?耐火材料的氣孔率、密度和吸水率?氣孔