耐火材料生產(chǎn)過程概述

1、耐火材料生產(chǎn)過程概述2/17/20222 b)二元化合物二元化合物 約有約有9200種二元化合物，約有種二元化合物，約有1010種化合物是耐火的。種化合物是耐火的。 氧化物中：氧化物中： 酸性氧化物熔點最低：如酸性氧化物熔點最低：如SiO21713，TiO21825； 中性氧化物次之：中性氧化物次之： 如如Al2O3 2050，Cr2O32275； 堿性氧化物熔點高：如堿性氧化物熔點高：如MgO2800，CaO2570， BeO2550，SrO2430. c)三元化合物三元化合物 約有約有148000種除固熔體外，可用作耐火原料的約有種除固熔體外，可用作耐火原料的約有2780種。如莫來石種。如

2、莫來石 3Al2O3 2SiO2熔點為熔點為1870；鎂鋁；鎂鋁尖晶石尖晶石Al2O3MgO熔點為熔點為2105；鎂鉻尖晶石；鎂鉻尖晶石Cr2O3MgO熔點為熔點為2350。2/17/20223 除了考慮熔點外，還要看它在自然界中存在的數(shù)量及除了考慮熔點外，還要看它在自然界中存在的數(shù)量及分布情況，即作為耐火原料還應該具有來源廣，本錢低廉。分布情況，即作為耐火原料還應該具有來源廣，本錢低廉。在地球巖石層中，硅酸鹽在地球巖石層中，硅酸鹽+鋁酸鹽數(shù)量最大占鋁酸鹽數(shù)量最大占86.5%。金。金屬屬Pt的熔點為的熔點為1772，可以用作耐火原料，但是太昂貴，可以用作耐火原料，但是太昂貴了。了。2/17/2

3、02242/17/202252/17/202262/17/20227三、其它成型方法三、其它成型方法 熱壓成型熱壓成型 熱塑性、晶界蠕動熱塑性、晶界蠕動 致密金剛石、炭化硅、賽隆致密金剛石、炭化硅、賽隆 、二氧化、二氧化鋯、氧化鋁，控制晶粒生長鋯、氧化鋁，控制晶粒生長 熱壓注成型熱壓注成型埋粉排塑埋粉排塑 電熔鑄電熔鑄 等靜壓成型等靜壓成型 振動成型振動成型 3000次次/分鐘振動，使顆粒重排分鐘振動，使顆粒重排 設備：振動錘、振動臺、振動器耐火混凝設備：振動錘、振動臺、振動器耐火混凝土常用土常用Sialon2/17/202282/17/202292/17/202210 枯燥的重要性枯燥的重要

4、性 枯燥階段枯燥階段 枯燥速度與枯燥條件的關(guān)系枯燥速度與枯燥條件的關(guān)系 枯燥過程氣孔形成和應力產(chǎn)生枯燥過程氣孔形成和應力產(chǎn)生第四節(jié)第四節(jié) 耐火材料的枯燥耐火材料的枯燥2/17/202211 * 重要工序重要工序 使坯體獲得一定機械強度，有利于裝使坯體獲得一定機械強度，有利于裝窯和保證燒成初期能夠順利進行窯和保證燒成初期能夠順利進行;經(jīng)過枯燥經(jīng)過枯燥的半成品得到初步定型的半成品得到初步定型,可能暴露成型過程可能暴露成型過程中造成的缺陷中造成的缺陷,提高成品率提高成品率. 舉例：舉例： 干壓成型水分多，炸窯干壓成型水分多，炸窯塑性成型水分多，沒有強度塑性成型水分多，沒有強度2/17/2022122

5、/17/2022132/17/2022142/17/202215其中，其中， 可塑成型三階段明顯，不能快速枯燥可塑成型三階段明顯，不能快速枯燥; 半干法成型的三階段不明顯，可以提高半干法成型的三階段不明顯，可以提高枯燥速度枯燥速度 .概念：概念： 平衡水分：平衡水分： 干球溫度以上水分干球溫度以上水分:小于小于100時保存在坯體時保存在坯體中的水分中的水分.當坯體的含水量與外界條件當坯體的含水量與外界條件(周圍空氣周圍空氣)到達到達平衡時所含的水分平衡時所含的水分;2/17/202216二、枯燥速度與枯燥條件的關(guān)系二、枯燥速度與枯燥條件的關(guān)系 溫度溫度 濕度濕度 流動速度枯燥介質(zhì)流動速度枯燥介

6、質(zhì)等速枯燥影響較為明顯外表過程等速枯燥影響較為明顯外表過程2/17/2022172/17/202218三、枯燥過程氣孔形成和應力產(chǎn)生三、枯燥過程氣孔形成和應力產(chǎn)生2/17/202219JBJHGBJIFJ曲線為粘土的收縮曲線；曲線為水分的排出曲線；點：收縮與排出水分體積相等；點以后：排出水分大于收縮體積，所以產(chǎn)生氣孔。2/17/202220 枯燥時，內(nèi)部水分不等，存在水分梯度，導致坯體枯燥不均勻，使得坯體內(nèi)部產(chǎn)生應力； 等速枯燥階段：枯燥曲線平行5%以上某一點時，曲線急劇彎曲使外表含水量和中心處不等，外表含水了量等于零，產(chǎn)生不均勻收縮，導致內(nèi)部產(chǎn)生應力 2/17/2022212/17/2022

7、22 磚坯進行枯燥時，控制條件的總和，包磚坯進行枯燥時，控制條件的總和，包括：枯燥時間，進入和排出枯燥劑的溫度，括：枯燥時間，進入和排出枯燥劑的溫度，相對濕度，坯體枯燥前后的水分；相對濕度，坯體枯燥前后的水分； 枯燥時間關(guān)系到正確選擇枯燥設備，保枯燥時間關(guān)系到正確選擇枯燥設備，保證正常生產(chǎn)與經(jīng)濟性，是重要參數(shù)。證正常生產(chǎn)與經(jīng)濟性，是重要參數(shù)。2/17/2022232/17/2022242/17/202225 回轉(zhuǎn)窯：含水量低推車制度決定；回轉(zhuǎn)窯：含水量低推車制度決定； 其他窯：其他窯： 水分可以提高。水分可以提高。 粘土磚：粘土磚：23% 硅磚：硅磚：12% 鎂磚：鎂磚：0.61.0%防止水化

8、防止水化MgO2/17/202226 3、具體枯燥制度2/17/202227定義：對坯體進行加熱處理，使其到達燒定義：對坯體進行加熱處理，使其到達燒 結(jié)的過程。結(jié)的過程。 目的：耐火制品陶瓷制品的一種熱處理目的：耐火制品陶瓷制品的一種熱處理 過程，伴隨著一系列物理化學變化，使過程，伴隨著一系列物理化學變化，使 坯體氣孔率降低多孔制品例外，體坯體氣孔率降低多孔制品例外，體 積密度增大，變?yōu)橐环N具有一定尺寸、積密度增大，變?yōu)橐环N具有一定尺寸、 形狀和結(jié)構(gòu)強度制品，它是耐火材料制形狀和結(jié)構(gòu)強度制品，它是耐火材料制 品生產(chǎn)中最后一道工序。品生產(chǎn)中最后一道工序。第五節(jié)第五節(jié) 耐火材料的燒成耐火材料的燒成

9、2/17/2022282/17/202229 排出結(jié)晶水，分解，有機物氧化； 同時有少量晶型轉(zhuǎn)變和低熔液相產(chǎn)生粘土制品中的玻璃相；氣體體積增大，一般為氧化氣氛。特征：該階段坯體減輕，氣孔率增大，強度有所下 降原因：氫鍵消失；由于晶型轉(zhuǎn)變，密堆 結(jié)構(gòu)被改變。2324,COSO22COOCCOOC2222/17/2022302/17/202231CaOSCSC222ZrO2/17/2022322/17/20223311221211)()(fffCBBBCZ21,BB21, ff21,CC式中，為燒結(jié)前后的氣孔率；燒結(jié)前后的強度；系數(shù)（多孔材料例外） 灼減、相對密度、體積密度、吸水率、晶體粒徑、水灼減、相對密度、體積密度、吸水率、晶體粒徑、水化強度堿土金屬氧化物制備耐火材料易水化，致密時，化強度堿土金屬氧化物制備耐火材料易水化，致密時，水化程度減小。水化程度減小。2/17/202234 熱態(tài)接觸：質(zhì)點間接觸增加，邊界保存；熱態(tài)接觸：質(zhì)點間接觸增加，邊界保存； 開始階段：質(zhì)點間邊界消失，新氣孔尚未開始階段：質(zhì)點間邊界消失，新氣孔尚未形成；形成； 形成封閉氣孔階段；形成封閉氣孔階段； 燒結(jié)過程中物理性能變化制品尺寸、燒結(jié)過程中物理性能變化制品尺寸、體積密度、氣孔率體積密度、氣孔率 2/17/202235MgOOAl,3232OAlMgO2/17/202236 2、物料分散度