非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件

1、非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件1非氧化物耐火材料的進(jìn)展非氧化物耐火材料的進(jìn)展 非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件2簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院 無(wú)機(jī)非金屬材料系無(wú)機(jī)非金屬材料系非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件3結(jié)構(gòu)材料研究室結(jié)構(gòu)材料研究室-耐火材料耐火材料 耐火材料是高溫技術(shù)工業(yè)不可缺少的基耐火材料是高溫技術(shù)工業(yè)不可缺少的基礎(chǔ)材料，其應(yīng)用領(lǐng)域：礎(chǔ)材料，其應(yīng)用領(lǐng)域：鋼鐵冶金工業(yè)鋼鐵冶金工業(yè)-60%-60%有色金屬冶煉有色金屬冶煉-20%-20%建材工業(yè)建材工業(yè) -10%-10%機(jī)械工業(yè)機(jī)械工業(yè)化學(xué)工業(yè)化學(xué)工業(yè)非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件4無(wú)機(jī)非金屬材料概況無(wú)機(jī)非金屬材料概況耐火材料方向耐火材料方

2、向1 1、行業(yè)概況；、行業(yè)概況；2 2、發(fā)展前景；、發(fā)展前景；3 3、研究方向、研究方向非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件5耐火材料的定義耐火材料的定義 耐火材料是耐火度不低于耐火材料是耐火度不低于15801580的無(wú)機(jī)非金屬材料的無(wú)機(jī)非金屬材料。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件6鋼鐵工業(yè)概況鋼鐵工業(yè)概況 目標(biāo)目標(biāo): :提高鋼材質(zhì)量，降低單耗，控制總量。提高鋼材質(zhì)量，降低單耗，控制總量。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件7我國(guó)鋼鐵冶金技術(shù)的發(fā)展我國(guó)鋼鐵冶金技術(shù)的發(fā)展 耐火材料隨冶金技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展，不同階段的冶金工藝對(duì)耐耐火材料隨冶金技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展，不同階段的冶金工藝對(duì)耐火材料有不同要求：火材料有不同要求： 鋼鐵

3、冶煉第一代技術(shù)的特征：以空氣底吹轉(zhuǎn)爐、酸性平爐、模鋼鐵冶煉第一代技術(shù)的特征：以空氣底吹轉(zhuǎn)爐、酸性平爐、模鑄為代表的第一代生產(chǎn)流程技術(shù)。鑄為代表的第一代生產(chǎn)流程技術(shù)。 鋼鐵冶煉第二代技術(shù)的特征：鐵水預(yù)處理、氧氣頂?shù)状缔D(zhuǎn)爐、鋼鐵冶煉第二代技術(shù)的特征：鐵水預(yù)處理、氧氣頂?shù)状缔D(zhuǎn)爐、爐外精煉、連鑄技術(shù)、控制軋制為代表。連鑄不僅提高了鋼鐵爐外精煉、連鑄技術(shù)、控制軋制為代表。連鑄不僅提高了鋼鐵成材率和生產(chǎn)效率成材率和生產(chǎn)效率, ,而且促進(jìn)了鋼鐵生產(chǎn)從單元化、間斷生產(chǎn)而且促進(jìn)了鋼鐵生產(chǎn)從單元化、間斷生產(chǎn)的模式向連續(xù)化方向發(fā)展。熔融還原、薄板坯連鑄連軋等技術(shù)的模式向連續(xù)化方向發(fā)展。熔融還原、薄板坯連鑄連軋等技術(shù)

4、則是對(duì)第二代技術(shù)的完善及補(bǔ)充。則是對(duì)第二代技術(shù)的完善及補(bǔ)充。 鋼鐵冶煉第三代技術(shù)特征：氫氣冶金。鋼鐵冶煉第三代技術(shù)特征：氫氣冶金。 三代技術(shù)對(duì)耐火材料提出不同的要求。三代技術(shù)對(duì)耐火材料提出不同的要求。 非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件8鋼鐵工業(yè)用耐火材料小結(jié)鋼鐵工業(yè)用耐火材料小結(jié) 中國(guó)是鋼鐵生產(chǎn)的大國(guó)中國(guó)是鋼鐵生產(chǎn)的大國(guó), ,產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的1/31/3。 耐火材料約耐火材料約60%60%用于鋼鐵冶金。用于鋼鐵冶金。 高爐長(zhǎng)壽是目前主要目標(biāo)。高爐長(zhǎng)壽是目前主要目標(biāo)。 中國(guó)是耐火材料生產(chǎn)和消耗的第一大國(guó)。市場(chǎng)中國(guó)是耐火材料生產(chǎn)和消耗的第一大國(guó)。市場(chǎng)前景廣闊，同時(shí)也面臨很多機(jī)遇和挑戰(zhàn)

5、。前景廣闊，同時(shí)也面臨很多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件9第二代冶金技術(shù)的重要特征之二非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件10非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件11 爐口 爐帽 耳軸區(qū) 沖擊區(qū)爐坡永久襯底吹透氣磚 爐底 爐身 出鋼口煉鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼轉(zhuǎn)爐非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件12 非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件13 非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件14 非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件15煉鋼電爐煉鋼電爐 非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件16 非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件17 材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院 無(wú)機(jī)非金屬材料系無(wú)機(jī)非金屬材料系非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件18煉鋼鋼包煉鋼鋼包非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件19非氧化物

6、耐火材料的進(jìn)展課件20Star-lined Slots星線(xiàn)槽(1) 0.1 x 16 mm(2) 0.25 x 16 mm(3) 0.4 x 10 mm(4) 0.175 x 16 mmSlots in length-section沿長(zhǎng)度方向的截面Steel-Cone 圓錐式套管Porous Indicator氣體指示器(cross-section 橫截面 40 x40mm)Gas ConnectionTube氣體連接管Castable 澆筑料Gas Distribution Chamber氣體分配室120mm150mm扁縫直通式透氣芯非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件21鋼水流量控制技術(shù) 非氧化物耐

7、火材料的進(jìn)展課件22非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件23連鑄工藝連鑄工藝非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件24非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件25非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件26非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件27MONOBLOCK STOPPERMATERIAL OPTIONS STOPPER WELLBLOCKS整體塞棒塞棒的選擇座磚Grasanit HX01Grasanit HX25Grasanit HX28Grazettral TX02Gramagal WX08Ankoform C84 0-15Resistal B80 PCBody material Body material Nose enhancement

8、Nose enhancement Nose enhancement Grasanit HX01General steel grades Grasanit HX25Aggressive steel grades Grasanit HX28Nose enhancement for aggressive steelGrazettral TX02Nose enhancement for high O steelGramagal WX08Nose enhancement for Ca steelRHI China RHI Europe 本體材料本體材料強(qiáng)化的塞頭強(qiáng)化的塞頭強(qiáng)化的塞頭適合普通鋼種適合侵蝕性

9、鋼種強(qiáng)化塞頭適合侵蝕性鋼種強(qiáng)化塞頭適合高含氧量的鋼種塞頭強(qiáng)化適合含鈣的鋼種奧鎂中國(guó)奧鎂歐洲2 Body material 本體材料Grasanit HX12Body material 本體材料Grasanit HX18Body material 本體材料Grasanit HX25Body material 本體材料Grasanit D05HInner layer material 內(nèi)層材料Grazettral TX18Slag band渣線(xiàn)Grazettral TX21Slag band渣線(xiàn)Gramagal WX08Seating material 咬合界面材料Grasanit HX01Gen

10、eral steel grades適合普通鋼種Grasanit HX12Long casting times, anti-clogging 澆注時(shí)間長(zhǎng)，防堵塞Grasanit HX18Cold start material 免烘烤材料Grasanit HX25Aggressive steel grades 適合耐侵蝕性鋼種Grasanit D05HCarbon free anti-clogging material 無(wú)碳防堵塞材料Grazettral TX18Standard slag band 標(biāo)準(zhǔn)渣線(xiàn)Grazettral TX21High resitstant slag band 渣線(xiàn)部位

11、耐侵蝕Gramagal WX08High abrasive resistant for seating area咬合界面耐侵蝕SUBMERGED ENTRY NOZZLE 浸入式水口浸入式水口MATERIAL OPTIONS SEN 浸入式水口的選擇浸入式水口的選擇非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件28PRODUCT品種CHEMICAL PROPERTIES WEIGHT - %PHYSICAL PROPERTIES化學(xué)成分物理性能SiO%Al O%ZrO%GLV LOIMgO%Bulk Dens.g/cmAP Vol.%CMOR N/mmGRASANIT HX0114.552.0-32.0-2.40

12、16.508GRASANIT HX109.060.07.023.0-2.6116.305GRASANIT HX2611.072.0-17.0-2.7217.008.5GRAZETTRAL TX0210.00.868.018.0-3.4016.009GRAZETTRAL TX186.076.013.0-3.6217.07.0GRAMAGAL WX0813.0 -17.070.02.5216.0062232體積密度顯氣孔率32LADLE SHROUD鋼包長(zhǎng)水口非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件29非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件30Thin Slab SEN薄板坯浸入式水口WELLBLOCKS / SPLIT

13、RING座磚座磚/分離環(huán)分離環(huán)Ankoform C84 0-15RHI ChinaMORTAR火泥火泥Resitect 190K E13 0-0,3RHI EuropeSUBMERGED ENTRY NOZZLE浸入式水口浸入式水口Grasanit HX12Body material本體材料Grasanit HX25Body material本體材料Grazettral TX18Slag band 渣線(xiàn)Grazettral TX21Slag band渣線(xiàn)Gramagal WX08Seating material座磚材料非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件31水泥工業(yè)用耐火材料水泥工業(yè)用耐火材料 2007

14、2007年水泥產(chǎn)量為年水泥產(chǎn)量為13.613.6億噸。億噸。 中國(guó)產(chǎn)量占世界的中國(guó)產(chǎn)量占世界的4545，居世界第一。，居世界第一。 自自19851985年起我國(guó)水泥產(chǎn)量已連續(xù)位居世界第年起我國(guó)水泥產(chǎn)量已連續(xù)位居世界第一位一位. .非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件32CementCement - - ANKRAL -SC (Chrome) ANKRAL -ZC (Hercynite) ANKRAL -RC (MA Spinel) ANKRAL -SZC (MagHer-Cr非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件33耐火材料行業(yè)的發(fā)展概況耐火材料行業(yè)的發(fā)展概況 世界范圍內(nèi)耐火材料概況世界范圍內(nèi)耐火材料概況 1 1、

15、歐洲引領(lǐng)耐火材料的發(fā)展：、歐洲引領(lǐng)耐火材料的發(fā)展： 奧鎂公司、奧鎂公司、LWBLWB、圣哥班、威蘇威、雷法、摩根公司、圣哥班、威蘇威、雷法、摩根公司均為總部在歐洲的跨國(guó)公司。均為總部在歐洲的跨國(guó)公司。 2 2、美洲（北美和南美）：、美洲（北美和南美）： 美國(guó)耐火材料產(chǎn)業(yè)受制于環(huán)境、發(fā)展前景不被看好、美國(guó)耐火材料產(chǎn)業(yè)受制于環(huán)境、發(fā)展前景不被看好、南美主要是巴西發(fā)展勢(shì)頭很好。南美主要是巴西發(fā)展勢(shì)頭很好。 3 3、非洲：、非洲： 耐火材料未進(jìn)入真正的發(fā)展時(shí)期耐火材料未進(jìn)入真正的發(fā)展時(shí)期. . 4 4、亞洲主要是中國(guó)和日本：、亞洲主要是中國(guó)和日本： 日本是一個(gè)島國(guó)、耐火材料產(chǎn)業(yè)受制于資源、其基日本是一

16、個(gè)島國(guó)、耐火材料產(chǎn)業(yè)受制于資源、其基本理念是低端產(chǎn)品放棄、只保留高端產(chǎn)品。本理念是低端產(chǎn)品放棄、只保留高端產(chǎn)品。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件34發(fā)展概況小結(jié)發(fā)展概況小結(jié) 歐洲引領(lǐng)世界耐火材料發(fā)展；歐洲引領(lǐng)世界耐火材料發(fā)展； 北美耐火材料發(fā)展呈萎縮勢(shì)態(tài)；北美耐火材料發(fā)展呈萎縮勢(shì)態(tài)； 非洲尚未真正進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期；非洲尚未真正進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期； 南美以巴西為代表、品質(zhì)與數(shù)量均未形成主流；南美以巴西為代表、品質(zhì)與數(shù)量均未形成主流； 亞洲尤其是中國(guó)正在成為世界范圍的耐火材料制亞洲尤其是中國(guó)正在成為世界范圍的耐火材料制造研發(fā)中心。造研發(fā)中心。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件35技術(shù)發(fā)展概況技術(shù)發(fā)展概況 世界耐火

17、材料技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)：世界耐火材料技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)： 歐洲技術(shù)路線(xiàn)，日本技術(shù)路線(xiàn)。歐洲技術(shù)路線(xiàn)，日本技術(shù)路線(xiàn)。 歐洲技術(shù)路線(xiàn)：歐洲技術(shù)路線(xiàn)： 穩(wěn)定、安全、可靠穩(wěn)定、安全、可靠是其基本出發(fā)點(diǎn)。是其基本出發(fā)點(diǎn)。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件36技術(shù)發(fā)展概況技術(shù)發(fā)展概況日本技術(shù)路線(xiàn)：日本技術(shù)路線(xiàn)： 日本是一個(gè)島國(guó)、缺乏資源尤其是耐火日本是一個(gè)島國(guó)、缺乏資源尤其是耐火材料資源，再者是其很高的勞動(dòng)力成本，決定其材料資源，再者是其很高的勞動(dòng)力成本，決定其基本思路：基本思路： 經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效！經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效！非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件37中國(guó)的耐火材料工業(yè)現(xiàn)狀：中國(guó)的耐火材料工業(yè)現(xiàn)狀： 1、二十世紀(jì)八十年代以前,幾

18、乎全部是國(guó)有企業(yè)。2、現(xiàn)在多為私有企業(yè)、股份制企業(yè)、中外合資及外資獨(dú)資企業(yè)； （世界上所有的大型耐火材料企業(yè)均在中國(guó)建立了合資或獨(dú)資公司世界上所有的大型耐火材料企業(yè)均在中國(guó)建立了合資或獨(dú)資公司）。3、中國(guó)正在成為一個(gè)世界的耐火材料制造和研發(fā)中心。4、耐火材料生產(chǎn)企業(yè)至少1500家以上。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件38中國(guó)耐火材料工業(yè)優(yōu)勢(shì)：中國(guó)耐火材料工業(yè)優(yōu)勢(shì)：(1) (1) 資源優(yōu)勢(shì)：主要原料資源優(yōu)勢(shì)：主要原料- -礬土（礬土（AlAl2 2O O3 3-SiO-SiO2 2系）、系）、菱鎂礦（菱鎂礦（MgCOMgCO3 3）、石墨（）、石墨（C C）等中國(guó)儲(chǔ)量豐富。）等中國(guó)儲(chǔ)量豐富。(2) (

19、2) 產(chǎn)量、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)人員團(tuán)隊(duì)位居世界第產(chǎn)量、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)人員團(tuán)隊(duì)位居世界第一。一。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件39 中國(guó)未來(lái)在國(guó)際耐火材料的地位：中國(guó)未來(lái)在國(guó)際耐火材料的地位： (1) (1) 中國(guó)是耐火材料生產(chǎn)的第一大國(guó)，正在向強(qiáng)中國(guó)是耐火材料生產(chǎn)的第一大國(guó)，正在向強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。國(guó)轉(zhuǎn)變。 (2) (2) 中國(guó)的耐火原料資源優(yōu)勢(shì)明顯；鋼鐵工業(yè)、中國(guó)的耐火原料資源優(yōu)勢(shì)明顯；鋼鐵工業(yè)、有色金屬冶煉工業(yè)、水泥工業(yè)也已成為世界第一有色金屬冶煉工業(yè)、水泥工業(yè)也已成為世界第一大國(guó)，對(duì)高性能耐火材料的研發(fā)具有很強(qiáng)的推動(dòng)大國(guó)，對(duì)高性能耐火材料的研發(fā)具有很強(qiáng)的推動(dòng)作用，中國(guó)耐火材料工業(yè)前景廣闊。作用，中國(guó)耐火

20、材料工業(yè)前景廣闊。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件40我國(guó)耐火材料發(fā)展方向我國(guó)耐火材料發(fā)展方向 氧化物氧化物- -金屬金屬- -非氧化物復(fù)合材料非氧化物復(fù)合材料 耐火材料也已越出氧化物體系的范疇，發(fā)展耐火材料也已越出氧化物體系的范疇，發(fā)展為含有非氧化物，甚至金屬的多元、多相、顆為含有非氧化物，甚至金屬的多元、多相、顆粒尺寸級(jí)配的無(wú)機(jī)復(fù)合材料。粒尺寸級(jí)配的無(wú)機(jī)復(fù)合材料。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件41“天然天然”原料合成標(biāo)準(zhǔn)的選擇原料合成標(biāo)準(zhǔn)的選擇國(guó)家政策國(guó)家政策 低碳低碳非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件42一、一、 未來(lái)耐火材料原料的來(lái)源？未來(lái)耐火材料原料的來(lái)源？資源豐富、性能超群、性?xún)r(jià)比適資源豐富、性能超

21、群、性?xún)r(jià)比適合合用什么工藝來(lái)生產(chǎn)它們？用什么工藝來(lái)生產(chǎn)它們？非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件43非氧化物耐火材料非氧化物耐火材料o SiCo Co Sialono Si3N4(Fe)o AlONo Mgalono AlN非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件44Si3N4o N N2 2 - - 大氣總體積的大氣總體積的78%78%； Si Si 地殼總重量的地殼總重量的26%26%。o SiSi3 3N N4 4 陶瓷具有高硬度、耐磨損、陶瓷具有高硬度、耐磨損、耐腐蝕等，并具有優(yōu)良的抗氧化性耐腐蝕等，并具有優(yōu)良的抗氧化性和耐沖擊性能。和耐沖擊性能。o SiSi3 3N N4 4特別適用于高溫結(jié)構(gòu)部件。特別適用

22、于高溫結(jié)構(gòu)部件。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件45舉例說(shuō)明舉例說(shuō)明：o3Si+ 2N3Si+ 2N2 2SiSi3 3N N4 4非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件46Si3N4的生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)工藝o 低壓合成低壓合成o 連續(xù)生產(chǎn)連續(xù)生產(chǎn) o 超大規(guī)模超大規(guī)模 o “高活性高活性” ” 系列化的產(chǎn)品：系列化的產(chǎn)品： SiSi3 3N N4 4 , Sialon , Alon , Sialon , Alon非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件47硅源硅源n 純?cè)希冊(cè)希⊿iSi）n “二次原料二次原料”（各（各種）種）n 含硅原料含硅原料非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件48Si3N4o硅閃速燃燒合成產(chǎn)物的硅閃速燃燒合成

23、產(chǎn)物的XRD圖譜圖譜 1020304050607080900500010000150002000025000*: -SiN4*: Si2N2OIntensity (CPS) 2 (非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件49氮化硅的氮化硅的SEMSEM照片照片 非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件50氮化硅柱狀晶的氮化硅柱狀晶的SEMSEM形貌形貌 非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件51o硅鐵閃速燃燒合成產(chǎn)物的硅鐵閃速燃燒合成產(chǎn)物的XRD圖譜圖譜 Si3N4 (Fe)10203040506070809005000100001500020000* 2 (Intensity (CPS): -Si3N4: -SiN4*: Fe3S

24、i: Al0.5Fe3Si0.5SiO2非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件52FeSi75FeSi75硅鐵合金的背散射圖硅鐵合金的背散射圖 非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件53金屬硅與金屬硅與相之間存在的裂縫相之間存在的裂縫 非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件54 FeSi75FeSi75硅鐵合金的背散射圖硅鐵合金的背散射圖 非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件55氮化硅鐵剖面的氮化硅鐵剖面的SEMSEM照片照片 非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件56Si3N4 (Fe)o 閃速燃燒反應(yīng)產(chǎn)物中閃速燃燒反應(yīng)產(chǎn)物中Si3N4 與與Fe3Si的關(guān)系的關(guān)系非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件57Si3N4 (Fe)o Si3N4 與與Fe3Si關(guān)系的

25、放大圖關(guān)系的放大圖非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件58應(yīng)用應(yīng)用o炮泥炮泥金屬（金屬（e e）結(jié)合的氧化物和）結(jié)合的氧化物和非氧化物體系。非氧化物體系。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件59添加氮化硅鐵無(wú)水炮泥配合比添加氮化硅鐵無(wú)水炮泥配合比非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件60逆反應(yīng)燒結(jié)工藝逆反應(yīng)燒結(jié)工藝 發(fā)明了可于氧化氣氛下進(jìn)行燒成的逆發(fā)明了可于氧化氣氛下進(jìn)行燒成的逆反應(yīng)燒結(jié)工藝。以廉價(jià)的反應(yīng)燒結(jié)工藝。以廉價(jià)的SiSi3 3N N4 4為原料，可為原料，可在常規(guī)耐火材料燒成窯中燒成，設(shè)備簡(jiǎn)單、在常規(guī)耐火材料燒成窯中燒成，設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低。成本低。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件61SiSi3 3N N4 4-SiC-S

26、iC復(fù)合耐火材料復(fù)合耐火材料oSiSi3 3N N4 43 3 3 3SiCSiC2 2o優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn) 非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件62SiCSiC系列耐火材料生產(chǎn)特點(diǎn)系列耐火材料生產(chǎn)特點(diǎn) 原料：高純金屬硅粉、進(jìn)口氧化鋁微粉，優(yōu)質(zhì)原料：高純金屬硅粉、進(jìn)口氧化鋁微粉，優(yōu)質(zhì)碳化硅，電熔棕剛玉，進(jìn)口板狀剛玉，低鐵硅線(xiàn)碳化硅，電熔棕剛玉，進(jìn)口板狀剛玉，低鐵硅線(xiàn)石、紅柱石，高純氮?dú)猓ㄊ⒓t柱石，高純氮?dú)猓∟ N2 299.99%99.99%）等。）等。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件63非氧化物結(jié)合非氧化物結(jié)合SiC生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)工藝流程SiCSiC細(xì)粉細(xì)粉/ Al/ Al2 2O O3 3細(xì)粉、金屬硅粉、氧

27、化鋁微粉、加入物細(xì)粉、金屬硅粉、氧化鋁微粉、加入物預(yù)混預(yù)混碳化硅顆粒碳化硅顆粒/ /剛玉顆粒剛玉顆?；旎?練練結(jié)合劑結(jié)合劑困困 料料成成 型型干干 燥燥氮化燒結(jié)氮化燒結(jié)檢檢 選選非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件64磚坯的成型磚坯的成型非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件65隧道式干燥窯隧道式干燥窯成型后的半成品成型后的半成品非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件66高溫梭式窯高溫梭式窯非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件67制氮機(jī)組制氮機(jī)組非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件68密閉氮化燒成窯車(chē)密閉氮化燒成窯車(chē)非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件69氮化燒成設(shè)備氮化燒成設(shè)備非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件70非氧化物結(jié)合系列耐火產(chǎn)品的理化性能非氧化物結(jié)合系

28、列耐火產(chǎn)品的理化性能性性 能能SiSi3 3N N4 4 -SiC -SiCSialon-SiCSialon-SiCSialon-AlSialon-Al2 2O O3 3SiC %SiC %73.0473.0474.8674.8679.1479.14（AlAl2 2O O3 3）SiSi3 3N N4 4 % %23.8223.825.955.95（N N ）5.395.39（N N）游離游離Si %Si %0.30.30.270.27 0.3 0.3FeFe2 2O O3 3 % %0.250.250.320.320.480.48顯氣孔率顯氣孔率 % %14148.68.69.09.0體積密

29、度體積密度 g/cmg/cm3 32.742.742.862.863.303.30耐壓強(qiáng)度耐壓強(qiáng)度 MPaMPa205205211211198198常溫抗折強(qiáng)度常溫抗折強(qiáng)度 MPaMPa56.456.459593333高溫抗折強(qiáng)度高溫抗折強(qiáng)度 MPaMPa（1400 1400 0.5h0.5h）6969636327.327.3熱震穩(wěn)定性（熱震穩(wěn)定性（11001100，水冷）次，水冷）次303030301515熱膨脹系數(shù)（熱膨脹系數(shù)（20-100020-1000）/10/10-6-6K K-1-14.54.55.15.15.85.8導(dǎo)熱系數(shù)（導(dǎo)熱系數(shù)（10001000）W/M.KW/M.K17.

30、8417.8416.516.54.084.08非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件71二二、金屬、金屬氧化物氧化物非氧化物非氧化物 耐火材料體系的研究耐火材料體系的研究非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件721 1 背景和目的背景和目的o 高爐長(zhǎng)壽對(duì)爐襯提出了新的要求：高爐長(zhǎng)壽對(duì)爐襯提出了新的要求： SiSi3 3N N4 4-SiC-SiC Sialon-SiC Sialon-SiC Sialon-Al Sialon-Al2 2O O3 3o 材料是在氮?dú)夥障拢?jīng)反應(yīng)燒結(jié)而轉(zhuǎn)變成材料是在氮?dú)夥障?，?jīng)反應(yīng)燒結(jié)而轉(zhuǎn)變成SiSi3 3N N4 4結(jié)結(jié)合或合或SialonSialon結(jié)合制品。結(jié)合制品。 （1 1）制氮

31、裝置）制氮裝置 （2 2）高溫氮化爐）高溫氮化爐 生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本高，阻礙作為耐火材料生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本高，阻礙作為耐火材料的推廣使用。的推廣使用。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件73目的：在氧化氣氛下燒結(jié)，并保持金屬相存在。目的：在氧化氣氛下燒結(jié)，并保持金屬相存在。o 金屬作為組元復(fù)合在無(wú)機(jī)材料中：金屬作為組元復(fù)合在無(wú)機(jī)材料中：（）在適當(dāng)?shù)臍夥招纬上鄳?yīng)的化合物；（）在適當(dāng)?shù)臍夥招纬上鄳?yīng)的化合物； （）具有金屬的特性。（）具有金屬的特性。 金屬金屬氧化物氧化物非氧化物體系非氧化物體系 特點(diǎn)：具有特點(diǎn)：具有塑性塑性特點(diǎn)特點(diǎn)結(jié)果：所以無(wú)機(jī)材料中具有塑性金屬相的存在必然結(jié)果：所以無(wú)機(jī)材料中具有塑性金屬相

32、的存在必然給脆性陶瓷基材料帶來(lái)一系列優(yōu)越性能給脆性陶瓷基材料帶來(lái)一系列優(yōu)越性能 。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件742 2 關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新性關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新性o 利用金屬相塑性成型，使坯體氣孔率降低；利用金屬相塑性成型，使坯體氣孔率降低； o 通過(guò)造膜技術(shù)，實(shí)現(xiàn)氧化氣氛燒結(jié)金屬通過(guò)造膜技術(shù)，實(shí)現(xiàn)氧化氣氛燒結(jié)金屬氧氧化物化物非氧化物體系耐火材料；非氧化物體系耐火材料；o 利用環(huán)境溫度梯度的變化，點(diǎn)燃金屬燃燒反利用環(huán)境溫度梯度的變化，點(diǎn)燃金屬燃燒反應(yīng)。應(yīng)。o 金屬的助燒作用，實(shí)現(xiàn)耐火材料的低溫?zé)山饘俚闹鸁饔?，?shí)現(xiàn)耐火材料的低溫?zé)筛邷厥褂?。高溫使用?生成氮氧化物或復(fù)合物，堵塞氣孔，提高生成氮氧化物或復(fù)合物，堵塞氣孔，提高了抗渣、鐵侵蝕的能力。了抗渣、鐵侵蝕的能力。非氧化物耐火材料的進(jìn)展課件75o具有具有“自修復(fù)