耐火材料復(fù)習(xí)提綱(共8頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章耐火材料的定義及分類(lèi) 傳統(tǒng)的定義：耐火度不小于1580的無(wú)機(jī)非金屬材料；ISO的定義：耐火度不小于1500的無(wú)機(jī)非金屬材料及制品。2、按化學(xué)性質(zhì)分類(lèi)（1）酸性耐火材料 中性耐火材料 堿性耐火材料 3、按制造方法分類(lèi) 塊狀耐火材料;不定形耐火材料;燒制耐火材料;熔鑄耐火材料。 4、按耐火度分類(lèi)普通耐火材料;高級(jí)耐火材料;特級(jí)耐火材料5、按形狀和尺寸分類(lèi) 標(biāo)準(zhǔn)磚; 異型磚;管形材;耐火器皿。6、按使用場(chǎng)合分類(lèi) 冶金用;水泥窯用;玻璃窯用;陶瓷窯用;鍋爐用。7、按性質(zhì)分類(lèi)按密度分：輕質(zhì) (氣孔率45%-85%)、重質(zhì)；按功能特性：抗蠕變性、耐磨性、抗渣性等耐火材料按氣

2、孔率分類(lèi)：特致密制品；高致密制品；致密制品；燒結(jié)制品；普通制品；輕質(zhì)制品；超輕質(zhì)制品。耐火材料的一般生產(chǎn)過(guò)程原料加工配料混練（成型）干燥燒成（熔制）（成型）檢驗(yàn)成品配料 原料的配合 粒度的配合 臨界粒徑的確定 配料包括按規(guī)定比例的各種原料、和同一原料的各不同顆粒組成配合的粉料； 1、要求：a、配料的化學(xué)組成必須能滿(mǎn)足制品的要求，并且應(yīng)比控制指標(biāo)高些；b、結(jié)合劑的選擇對(duì)制品的最終性能不產(chǎn)生影響，對(duì)結(jié)合劑變?yōu)橹破返囊徊糠謶?yīng)慎重，作為配料組成配料；c、原料中含水分和灼減成分時(shí)，使得原料、配料和制品的化學(xué)組成之間出現(xiàn)換算關(guān)系。 2、配料方法：容積法：按體積比來(lái)配料。簡(jiǎn)單。重量法：比較準(zhǔn)確，誤差一般0.

3、2%。配 料一、各種原料的配合（配方）根據(jù)耐火材料制品的品種和性能要求選用原料的配合；對(duì)燒結(jié)制品、不燒制品、不定形耐火材料，各種顆粒熟料或其他脊性料與各種結(jié)合劑的配合是配料的重要環(huán)節(jié)；原則：任何原料或結(jié)合劑的選用，及其用量都應(yīng)合理控制，應(yīng)保證既有利于制品的生產(chǎn)，又不能損害制品的性能。要考慮各種物料之間的化學(xué)反應(yīng)。(2) 粉體的流動(dòng)性 顆粒形狀影響粉體的流動(dòng)性。 a、休止角：未加負(fù)載的粉料堆積在水平面上，假設(shè)落在料堆頂上的粉料速度是可以忽略不計(jì)的，則料堆與水平面的交角。(畫(huà)圖) b、偏析：粉料流動(dòng)時(shí)，顆粒密度、形狀、表面性狀等的差異，粉料呈不均勻的現(xiàn)象稱(chēng)偏析。 偏析分類(lèi)及原因：附著偏析：粉料進(jìn)入

4、料倉(cāng)時(shí)，因有一定落差，使粗細(xì)粉分開(kāi)。填充偏析：料倉(cāng)加料時(shí)，粗粒料層起篩分作用，細(xì)粉可穿過(guò)其間進(jìn)入下面的靜止層；滾落偏析：粗顆粒質(zhì)量大，摩擦系數(shù)小，使得粗顆粒滾落快而流向倉(cāng)壁。 混 練(1)定義：使兩種以上不均勻物料的成分和顆粒均勻化，促進(jìn)顆粒接觸和塑化的操作過(guò)程稱(chēng)為混練。(2)混合程度的表示方法 不均勻系數(shù)：混合的均勻程度與物料的質(zhì)量體積有關(guān)，物料體積越小、質(zhì)量小則混合均勻程度越高（采用濕法球磨）。(3)混合過(guò)程： 快速混合階段 擴(kuò)散混合階段 后期混合階段（逆混合階段）成型定義：耐火坯料借助于外力和模型，成為具有一定尺寸和形狀、強(qiáng)度的坯體或制品的過(guò)程。 3、耐火材料工業(yè)常見(jiàn)成型方法：等靜壓成型

5、 半干壓成型 注漿成型 澆注成型 振動(dòng)成型 搗打成型 熱壓成型 熱壓注成型 電熔鑄存在的問(wèn)題和今后的發(fā)展 鋼鐵工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，耐火材料生產(chǎn)廠家面臨更大的成本壓力； 潔凈鋼的生產(chǎn)對(duì)耐火材料提出了更高的要求，除了要求長(zhǎng)壽以外，還要求對(duì)鋼水無(wú)污染；中國(guó)耐火材料企業(yè)的研發(fā)力量有待加強(qiáng)。不能僅僅作為 一個(gè)加工基地；應(yīng)注意可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。 存在的差距：1、通常用耐火材料綜合消耗指標(biāo)來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的鋼鐵工業(yè)與耐火材料的發(fā)展水平，我國(guó)噸鋼消耗水還較高。（見(jiàn)下表）2、耐火材料生產(chǎn)裝備落后，新技術(shù)推廣慢3、原料不精，高純?cè)系纳a(chǎn)有困難。我國(guó)發(fā)展耐火材料工業(yè)的優(yōu)勢(shì)1、有豐富的耐火材料原料資源高鋁礬土、菱鎂石和

6、石墨等。2、有相當(dāng)大的耐火材料生產(chǎn)能力。3、有優(yōu)秀的耐火材料專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)、科研、設(shè)計(jì)、管理和教學(xué)的科技人員，體系很完善。今后發(fā)展的方向當(dāng)今耐火材料的發(fā)展，一極是不定形化，而另一極則是定形耐火材料的高級(jí)化，概括起來(lái)就是朝著高純化、精密化、致密化和大型化。著重開(kāi)發(fā)氧化物和非氧化物復(fù)合的耐火材料。 高純化：減少了硅石、粘土、葉臘石等天然原料用量,轉(zhuǎn)向燒結(jié)、電熔氧化鎂、碳化硅等 人工合成原料。 精密化：研制復(fù)雜和高精度形狀的加工技術(shù)。 致密化：采用高壓成型、高溫?zé)傻脑O(shè)備和技術(shù)，使高純?cè)现瞥傻闹破罚ㄓ绕浯笮?制品）致密度得以保證。 大型化第二章：耐火材料的結(jié)構(gòu)1、顯微結(jié)構(gòu) 反映晶粒大小、晶體間及與基質(zhì)

7、間的分布狀態(tài)等信息。 耐火材料按其主晶相和基質(zhì)的成分可以分為兩類(lèi):(1)是含有晶相和玻璃相的多成分耐火制品，硅磚、粘土磚；(2)是僅含晶相的多成分的結(jié)晶體，如鎂磚等堿性耐材。 （1） 陶瓷結(jié)合 （2） 直接結(jié)合 2宏觀結(jié)構(gòu) 耐火材料是固相和氣孔構(gòu)成的非均質(zhì)體。這些氣孔、固體的大小、形狀、容積、分布狀態(tài)等特征對(duì)耐材制品的性能有重要影響?？捎萌庋酆推胀ü鈱W(xué)顯微鏡觀察。這類(lèi)結(jié)構(gòu)特征稱(chēng)為耐材的宏觀結(jié)構(gòu)。氣孔起重要作用。氣孔是成型過(guò)程中殘留于制品內(nèi)的氣體。氣孔包括開(kāi)口氣孔和閉口氣孔，氣孔存在可使耐火材料的機(jī)械性能顯著下降。合理控制耐火材料中氣孔的數(shù)量、形態(tài)和分布極為重要。 耐火制品是礦物組成體，制品的性

8、質(zhì)是其組成礦物和宏觀、微觀結(jié)構(gòu)的綜合反映。 對(duì)耐材的宏觀、顯微結(jié)構(gòu)的關(guān)注，可以從以下方面研究與考察：（1）主晶相、次晶相、基質(zhì)的結(jié)合狀態(tài)；（2）氣孔種類(lèi)、氣孔率、氣孔大小、分布狀態(tài)。常溫抗折強(qiáng)度 材料單位面積所承受的極限彎曲應(yīng)力。 耐火材料在使用時(shí)，除受壓應(yīng)力外，還受彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力的作用。一般，抗折強(qiáng)度是耐壓強(qiáng)度的1/21/3 高溫抗折強(qiáng)度：材料在高溫下單位截面所能承受的極限彎曲應(yīng)力。高溫蠕變性材料在恒定的高溫、恒定的外力作用下所發(fā)生的緩慢變形，稱(chēng)高溫蠕變。受外力作用產(chǎn)生的變形隨時(shí)間而增加的現(xiàn)象。 蠕變性的影響因素分析1）使用條件：溫度高、荷重大、時(shí)間長(zhǎng)，則蠕變大。2）氣氛性質(zhì)：氧化或還原氣

9、氛，使得Fe變價(jià)，影響粘度。3)化學(xué)礦物組成：晶相與玻璃相的相對(duì)多少，玻璃相對(duì)晶相的潤(rùn)濕性、粘度等，都是晶相時(shí)，晶體的彈性、鍵強(qiáng)、發(fā)育程度、缺陷的影響如空位、位錯(cuò)、晶界滑移等。4)顯微結(jié)構(gòu)的影響：氣孔多，蠕變大。所以提高材料的抗蠕變性，考慮適當(dāng)?shù)慕档蜌饪茁?。比熱容?） 定義：常壓條件下，加熱單位質(zhì)量的物質(zhì)使之溫度升高 1所需要的熱量（2） 討論比熱容 的意義： 在烘、冷窯（爐）時(shí)，筑體材料的熱容會(huì)影響窯爐體的升（降）溫速度； 筑體材料的熱容直接影響著窯爐體的蓄熱量。（3） 影響 c 的因素： 材料的化學(xué)、礦物組成； 溫度T：耐火材料的熱容一般 隨 T 升高而增大。比熱容的檢測(cè)方法 多采用量熱

10、計(jì)法。Q=cmt 1耐火度 耐火材料在無(wú)荷重時(shí)抵抗高溫作用而不熔化的性質(zhì)稱(chēng)為耐火度 (與熔點(diǎn)不同）。熔點(diǎn)是純物質(zhì)的結(jié)晶相與其液體處于平衡狀態(tài)下的溫度；耐火度是多相固體混合物在開(kāi)始熔融溫度與熔融終了溫度范圍內(nèi)液相和固相同時(shí)共存。耐火度與熔點(diǎn)的區(qū)別：(1)熔點(diǎn)指純物質(zhì)的結(jié)晶相與液湘處于平衡時(shí)的溫度；(2)熔點(diǎn)是一個(gè)物理常數(shù)；耐火材料為多相混合體，其熔融是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的，所以耐火度是一個(gè)工藝指標(biāo)因此耐火度的高與低與材料的允許使用溫度并不等同，也就是說(shuō)耐火度不是材料的使用溫度上限，只有綜合考慮材料的其它性能和使用條件，才能作為合理選用耐火材料的參考依 耐火度的影響因素 耐火制品的化學(xué)礦物組成

11、及其分布狀態(tài)是影響其耐火度的主要因素。 雜質(zhì)成分特別是具有強(qiáng)熔劑作用的雜質(zhì)，將嚴(yán)重降低制品的耐火度。 測(cè)定條件也將影響到耐火度的大小2荷重軟化溫度 它表示耐火材料在高溫和荷重同時(shí)作用時(shí)的抵抗能力，也表示耐火材料呈現(xiàn)明顯塑性變形的軟化范圍。 影響荷軟的因素：1)化學(xué)礦物組成。晶相構(gòu)造和性狀、晶相與液相的比例和相互作用、液相粘度等。2)生產(chǎn)工藝。制品燒成溫度和氣孔率等。原料純度、雜質(zhì)成分的性質(zhì)和含量。3）測(cè)定條件。升溫速率快，荷軟溫度較高。測(cè)定荷軟的意義：可以作為材料最高的使用溫度。提高荷軟點(diǎn)措施：提高原料純度；改善結(jié)合相成分。3高溫體積穩(wěn)定性 耐火材料在高溫下長(zhǎng)期使用時(shí)，其外形體積保持穩(wěn)定不發(fā)生

12、變化(收縮或膨脹)的性能稱(chēng)為高溫體積穩(wěn)定性。一般用材料重?zé)€變化率和重?zé)w積變化率來(lái)表示。問(wèn)題：一般材料的重?zé)际鞘湛s的，為什么在砌筑窯爐等熱工設(shè)備時(shí)還要留膨脹縫？因?yàn)閮烧卟皇窃谙嗤臏囟认率褂玫模谖催_(dá)到重?zé)郎囟惹?，材料是熱脹冷縮的，所以砌筑窯爐時(shí)要預(yù)留膨脹縫。當(dāng)溫度達(dá)到重?zé)郎囟群?，由于液相的生成，材料發(fā)生重?zé)湛s。依據(jù)：熱膨脹系數(shù)。5、熱震穩(wěn)定性（1） 定義：耐火材料抵抗溫度急劇變化而不破壞的性質(zhì)?；蚍Q(chēng)抗熱震性、熱穩(wěn)定性。 耐火材料是非均質(zhì)的脆性材料，與金屬材料相比，其導(dǎo)熱性差，彈性小，抗張強(qiáng)度低，使得其抵抗熱應(yīng)力破壞的能力差，即熱震穩(wěn)定性差。熱應(yīng)力產(chǎn)生原因：1機(jī)械約束；2）均質(zhì)材料中出現(xiàn)

13、溫度梯度；3）非均質(zhì)固體中各相之間的熱膨脹系數(shù)的差別；4）單相多晶體中熱膨脹系數(shù)各向異性。耐火材料因熱震破壞有兩種類(lèi)型：熱震開(kāi)裂 因溫度大幅度急劇變化導(dǎo)致的材料瞬時(shí)開(kāi)裂，裂紋尚未擴(kuò)展；熱震損傷/壞 材料在熱沖擊循環(huán)作用下先出現(xiàn)開(kāi)裂、剝落，后碎裂直至整體破壞。（2） 測(cè)試和表征方法1）熱交換次數(shù)表示法2）重量損失表示法3） 殘余強(qiáng)度表示法。關(guān)于提高材料抵抗熱震開(kāi)裂能力由上述可知，欲避免材料熱震產(chǎn)生裂紋，有效途徑為：1）降低材料熱膨脹系數(shù)；2）提高材料導(dǎo)熱系數(shù),即提高a；3）提高材料強(qiáng)度f(wàn)也可以提高材料抵抗熱震裂紋的產(chǎn)生的能力；并同時(shí)降低材料的彈性模量E以及泊松比。關(guān)于提高材料抵抗熱震損傷能力 由

14、Rv可知，熱震裂紋擴(kuò)展及損壞除了受熱膨脹系數(shù)、彈性模量、泊松比等因素外，還和材料斷裂表面能有關(guān)系。提高材料的斷裂表面能，可有效提高材料抗熱震損壞的能力。這些都是從U上做文章；另外，根據(jù)W(應(yīng)變能)=U(斷裂表面能)，從W上做文章，用微裂紋釋放應(yīng)變能，減小W，也可以提高材料抗熱震損失能力。5、抗渣性（1） 定義：耐火材料在高溫下抵抗熔渣侵蝕而不損壞的性質(zhì)。 熔渣侵蝕是耐火材料損壞的最常見(jiàn)形式之一。所謂熔渣，在此泛指各種對(duì)耐火材料有侵蝕作用的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)物質(zhì)，其中尤以液態(tài)熔渣的侵蝕作用最大。熔渣侵蝕過(guò)程分兩個(gè)階段：熔渣與耐材接觸與滲透；繼而發(fā)生反應(yīng)與危害。 A 熔渣與耐材接觸與滲透：滲透渠道：

15、孔隙和裂紋；基質(zhì)；晶界  熔渣經(jīng)毛細(xì)管和裂紋的滲入熔渣沿基質(zhì)滲入熔渣沿晶界的侵入 熔渣與耐火材料發(fā)生反應(yīng)，一般可分為以下兩種情況：?jiǎn)渭內(nèi)芙夥磻?yīng)溶解降低溶解速度的措施：1、降低溶解度和耐火材料在熔渣中的濃度差值。2、降低擴(kuò)散系數(shù)和提高擴(kuò)散層厚度。耐火材料的結(jié)構(gòu)崩裂1)變質(zhì)層的形成；2)結(jié)構(gòu)的崩裂；避免耐材結(jié)構(gòu)崩裂的措施：降低熔渣的滲透性。渣蝕的其他反應(yīng)與危害1)加速熔毀；2)還原與氧化的危害；3)沖蝕。（4） 影響耐火材料抗渣能力的因素：1)耐火材料的化學(xué)礦物組成及顯微結(jié)構(gòu)；2)耐火材料在熔渣中的溶解度或溶解速度；（4） 測(cè)試方法 耐火材料抗渣蝕性能的檢驗(yàn)方法有熔錐法、坩堝法

16、、浸漬法、轉(zhuǎn)動(dòng)浸漬法、撒渣法和回轉(zhuǎn)法等。 6 耐真空性 是指耐火材料在真空和高溫下服役時(shí)的耐久性7、抗水化性 堿性耐火材料如氧化鈣質(zhì)材料，在生產(chǎn)使用過(guò)程中與環(huán)境中水(氣態(tài)或液態(tài))發(fā)生反應(yīng)而喪失強(qiáng)度的現(xiàn)象叫水化反應(yīng)。耐火材料抵抗水化的能力叫抗水化性。提高制品抗水化性的措施主要是提高原料的鍛燒溫度，降低其化學(xué)反應(yīng)活性。有時(shí)采用有機(jī)無(wú)水結(jié)合劑，或采用浸漬處理，以隔絕空氣中水與制品的接觸。 8、抗氧化性 含碳耐火材料在高溫下抵抗氧化的能力叫抗氧化性。改善抗氧化性的主要方法有： (1)選擇抗氧化能力強(qiáng)的碳素材料，加高純鱗片狀石墨； (2)改善制品結(jié)構(gòu)特征，增加制品致密度，減少貫通氣孔存在，以減少氧與碳的

17、反應(yīng)界面； (3)使用微量添加劑，有些物質(zhì)在高溫使用條件下，先于碳同氧反應(yīng)在工作制品表面形成薄且致密的反應(yīng)層，能阻止氧碳反應(yīng)。常用添加成分有Si、Al、Mg等。第三章：一. 天然耐火材料的概念 天然巖石進(jìn)行切割或破碎后，可以直接使用的耐火材料。 藍(lán)晶石族礦物 （1）特性 主要指化學(xué)式為Al2O3·SiO2的一組無(wú)水鋁硅酸鹽礦物，有三個(gè)同質(zhì)多象變體，分別是藍(lán)晶石、紅柱石和硅線石,加熱變化是其重要特征耐火熟料 耐火粘土熟料 高鋁礬土熟料 燒結(jié)鎂砂 燒結(jié)氧化鋁 板狀氧化鋁耐火熔塊 熔鑄耐材產(chǎn)品 熔鑄鋯剛玉制品 熔鑄鎂鉻制品 熔鑄莫來(lái)石制品 熔鑄-剛玉制品；電熔耐火原料 熔融石英 電熔鎂砂

18、電熔剛玉 電熔尖晶石。1、熔融石英（1）特性 耐火度高, 耐熱震性好 導(dǎo)熱率低 化學(xué)穩(wěn)定性能 高溫耐沖刷性 強(qiáng)度獨(dú)特（3）加熱反應(yīng) 控制析晶和晶型轉(zhuǎn)化是熔融石英制品生產(chǎn)和使用的主要問(wèn)題。影響因素：雜質(zhì)含量、顆粒尺寸、使用溫度、保溫時(shí)間、氣氛高鋁礬土熟料 （2）加熱變化 分解階段二次莫來(lái)石化階段重結(jié)晶階段。影響鋁礬土燒結(jié)的因素主要是二次莫來(lái)石化過(guò)程和液相的數(shù)量及礬土的組織結(jié)構(gòu)。二次莫來(lái)石化過(guò)程 二次莫來(lái)石化過(guò)程對(duì)鋁礬土的燒結(jié)影響很大。液相的數(shù)量與組成情況 液相的存在既有助于二次莫來(lái)石化的進(jìn)行，也會(huì)促進(jìn)重結(jié)晶過(guò)程。 在高溫作用下，液相將晶粒拉緊在一起并填充晶粒間的空隙，降低料塊中的氣孔率，促進(jìn)燒結(jié)

19、過(guò)程的完成。 K2O、Na2O含量增多時(shí)，將增加液相量、降低其粘度，結(jié)果將明顯降低礬土的燒結(jié)溫度，使燒結(jié)范圍變窄。礬土組織結(jié)構(gòu)的均勻性。第四章：4.1 SiO2的同素異晶轉(zhuǎn)變 SiO2在常壓下有七個(gè)結(jié)晶型變體和一個(gè)非晶型變體。根據(jù)轉(zhuǎn)變特點(diǎn)和速度，SiO2晶型轉(zhuǎn)變分為兩類(lèi)：遲鈍型轉(zhuǎn)變（重建型）和快速型轉(zhuǎn)變（位移型）。不同晶型之間的轉(zhuǎn)變稱(chēng)為遲鈍型轉(zhuǎn)變 同一晶型亞態(tài)之間的轉(zhuǎn)變稱(chēng)為快速型轉(zhuǎn)變不同晶型之間的轉(zhuǎn)變（遲鈍型轉(zhuǎn)變）干轉(zhuǎn)變與濕轉(zhuǎn)變 低溫型石英轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷匦褪⑦^(guò)程中，石英顆粒會(huì)開(kāi)裂。如有礦化劑存在時(shí)，形成的液相就會(huì)沿著裂紋侵入顆粒內(nèi)部，促使石英轉(zhuǎn)變?yōu)轺[石英。通常，這種轉(zhuǎn)變稱(chēng)為濕轉(zhuǎn)變。如果很少或幾乎

20、沒(méi)有礦化劑時(shí)，石英開(kāi)始形成半安定方石英，然后形成方石英，這種轉(zhuǎn)變稱(chēng)為干轉(zhuǎn)變。硅磚的生產(chǎn)中相關(guān)的問(wèn)題 礦化劑 作用（催化劑/緩沖熱應(yīng)力）：在燒成時(shí)加速石英轉(zhuǎn)化為鱗石英和方石英，同時(shí)仍保持其耐火度并防止松散和開(kāi)裂。常用礦化劑：CaO：石灰乳，常溫時(shí)做結(jié)合劑，燒成時(shí)做礦化劑；FexOy：鐵鱗/軋鋼皮，氧化鐵含量大于90%，減少裂紋；具體情況具體對(duì)待：焦?fàn)t用硅磚：FeO促進(jìn)2CO=CO2+C反應(yīng)，使碳素在硅磚的氣孔中沉積和石墨化，從而引起焦?fàn)t爐體松散。用MnO代替FeO （1）作用 是加速石英在燒成時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榈兔芏鹊淖凅w(鱗石英和方石英)而不顯著降低其耐火度。它還能防止磚坯燒成時(shí)因發(fā)生急劇膨脹而產(chǎn)生的松

21、散和開(kāi)裂。注：制品松散、開(kāi)裂的原因：在礦化劑很少或幾乎沒(méi)有時(shí)，-石英轉(zhuǎn)變-方石英（干轉(zhuǎn)化）。在干轉(zhuǎn)化時(shí)，由于磚體的不均勻的體積膨脹很大，而又無(wú)液相緩沖應(yīng)力。因而引起制品結(jié)構(gòu)松散和開(kāi)裂，不可能制得良好性能的制品。（2）影響礦化劑作用的因素 取決于所加礦化劑與磚坯中硅氧在高溫時(shí)所形成熔液的數(shù)量和性質(zhì)，即液相開(kāi)始形成的溫度，液相的數(shù)量、粘度、潤(rùn)濕能力和結(jié)構(gòu)等。共熔溫度液相的結(jié)晶能力液相黏度和潤(rùn)濕能力黏度：液相的結(jié)構(gòu)（3）礦化劑的選擇原則與SiO2作用,并在不太高的溫度下形成液相,且對(duì)制品的耐火度降低不大;能夠形成足夠的液相,液相應(yīng)具有低的黏度及大的潤(rùn)濕石英的能力,且數(shù)量隨溫度的改變不大;在制磚過(guò)程中

22、,礦化劑分布應(yīng)均勻,不具水溶性;經(jīng)濟(jì)、溶液制備容易、便于生產(chǎn)控制。 硅磚的礦物組成 硅磚中：SiO2含量93%以上，主晶相為鱗石英和方石英，少量殘存石英，基質(zhì)為玻璃相?；咎卣?二、真密度和體積密度 三、耐火度 四、荷重軟化溫度 五、高溫體積穩(wěn)定性 六、耐熱震性 七、抗渣性 。第五章劃分及組成半硅磚，粘土磚，高鋁磚，剛玉磚（2）按制品的礦物組成分低莫來(lái)石質(zhì)高鋁制品莫來(lái)石質(zhì)高鋁制品莫來(lái)石剛玉質(zhì)制品剛玉莫來(lái)石質(zhì)制品剛玉質(zhì)高鋁制品 （Al2O3含量漸增）高鋁制品的生產(chǎn)中，影響燒結(jié)的主要因素是：燒結(jié)過(guò)程在二次莫來(lái)石化的時(shí)候，組織結(jié)構(gòu)最不均勻，燒結(jié)最困難，在燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生大的體積膨脹。 原因是：1）形成

23、莫來(lái)石時(shí)產(chǎn)生體積增大；2）在二次莫來(lái)石化時(shí)，由于體積增大導(dǎo)致顆粒間相互推開(kāi)產(chǎn)生孔隙，此孔隙很難用液相來(lái)彌和。 減輕二次莫來(lái)石化反應(yīng)措施：（1）熟料的嚴(yán)格揀選分級(jí)。 （2）合理選擇結(jié)合劑的種類(lèi)和數(shù)量（3）熟料的鄰級(jí)混配和氧化鋁含量高的熟料以細(xì)粉形式加入。（4）合適的顆粒組成（5）適當(dāng)提高燒成溫度。2、燒結(jié)剛玉質(zhì)耐火材料與再結(jié)合燒結(jié)剛玉質(zhì)耐火材料的區(qū)別？（從生產(chǎn)角度和使用性能角度比較）“燒結(jié)剛玉制品”與“再結(jié)合燒結(jié)剛玉制品”的區(qū)別：前者原料是工業(yè)氧化鋁，成型后的坯體經(jīng)高溫?zé)Y(jié)。后者是“剛玉顆粒+細(xì)粉”配料，配料中大部分是顆粒料，顆粒間經(jīng)高溫煅燒后產(chǎn)生再結(jié)合。顯然，后者的燒成溫度要高于前者。一般后者

24、的抗渣侵性能和抗熱震性略勝一籌問(wèn)題：熱風(fēng)爐用低蠕變高鋁磚的抗蠕變性是衡量其優(yōu)劣的重要物理性能指標(biāo)。試述影響這種材料抗蠕變性的因素。 從以下角度回答：原料純度、結(jié)晶相/玻璃相的比例、結(jié)晶相和玻璃相之間的反應(yīng)與否、結(jié)晶相的晶體結(jié)構(gòu)（形狀、尺寸等）、玻璃相的形成溫度、氣氛等原因。純度愈高，抗蠕變性愈好；雜質(zhì)愈多，抗蠕變性愈差。結(jié)晶相/玻璃相比例愈高，抗蠕變性愈好，反之愈差。結(jié)晶相晶粒愈細(xì)，晶界愈多，顆粒愈細(xì)，抗蠕變性愈差。玻璃相形成溫度愈高，粘度愈高，抗蠕變性愈好。結(jié)晶相呈針狀、棒狀、柱狀網(wǎng)絡(luò)交叉，抗蠕變性愈好。結(jié)晶相與玻璃相之間無(wú)反應(yīng)或溶解，一般抗蠕變性更好。還原氣氛較氧化氣氛下，抗蠕變性更差，或

25、升溫速度愈快，抗蠕變性偏高。第六章：鎂質(zhì)耐火材料概述 以氧化鎂為主成分和以方鎂石為主晶相的耐材統(tǒng)稱(chēng)為鎂質(zhì)耐火材料。鎂質(zhì)耐火材料的主要品種有：普通鎂磚、直接結(jié)合鎂磚、鎂鈣磚、鎂硅磚、鎂鋁磚、鎂鉻磚、鎂碳磚。 鎂質(zhì)耐火制品的性質(zhì)主要取決于其化學(xué)和礦物組成以及顯微結(jié)構(gòu)，并受原料和生產(chǎn)工藝制度與方法控制。性能特點(diǎn)： 耐火度高抗渣侵蝕性好 主要應(yīng)用： 轉(zhuǎn)爐、電爐爐襯永久層 玻璃窯蓄熱室MgO-R2O3系相圖中的信息解讀 Mg2+與Fe2+離子半徑相近，互相置換形成的連續(xù)固溶體。MgO-FeO還原氣氛中，800-1400即可形成此種固溶體，即鎂方鐵礦。MgO固溶FeO為50%時(shí)，出現(xiàn)液相溫度1850，完全

26、液化溫度超過(guò)2000，能夠抵抗含鐵熔渣的優(yōu)質(zhì)耐火材料。含游離CaO耐火材料被認(rèn)為是冶煉潔凈鋼具有良好發(fā)展前景的耐火材料。試說(shuō)明其優(yōu)勢(shì)、存在問(wèn)題和解決措施。 1）優(yōu)勢(shì)：CaO熔點(diǎn)高，耐火性能好；抗堿性和酸性渣侵蝕能力強(qiáng)；高溫下熱力學(xué)性能穩(wěn)定，因此，耐真空性能優(yōu)越；具有脫硫、脫磷及氧化鋁等凈化鋼水能力；資源豐富 2）問(wèn)題：抗水化性能差 3）解決辦法：超高溫?zé)?，或二步煅燒；添加物燒成，如Fe2O3等形成部分液相，或氧化鈰等形成固溶體；形成穩(wěn)定化合物，如C2S、C3S、CaZrO3等；表面處理，如磷酸、碳酸等，或樹(shù)脂、瀝青、硅油等；真空包裝 。第七章：分類(lèi)：碳素耐火材料：無(wú)定形碳為主要組成。如，碳磚

27、。石墨耐火材料：結(jié)晶型石墨為主要組成。如，石墨磚，人造石墨磚。碳化硅耐火材料：碳化硅為主要組成。如，氮化硅結(jié)合碳化硅磚、自結(jié)合碳化硅磚、重結(jié)晶碳化硅磚等。碳復(fù)合材料：由含碳耐火原料或石墨與高熔點(diǎn)氧化物制成的耐火材料。如，鎂碳磚、鋁碳磚、氧化鋁-碳化硅-碳磚、鋁鎂碳磚等。 碳復(fù)合材料種類(lèi) 由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的耐火氧化物（MgO、CaO、Al2O3、ZrO2等）和碳素材料及非氧化物材料為原料，用碳素材料作為結(jié)合劑而制成的一種多相復(fù)合耐火材料。復(fù)合材料既可以保持原材料的某些特點(diǎn)，又能發(fā)揮組合后的新特性，它可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而最大限度地達(dá)到使用要求的性能。如MgO-C磚有效地利用

28、了鎂砂的抗侵蝕能力強(qiáng)和利用碳的高導(dǎo)熱性及低膨脹性,補(bǔ)償了堿性制品抗剝落性差的最大缺點(diǎn)。鎂炭磚的生產(chǎn)相關(guān)的問(wèn)題 1、生產(chǎn)：原料：主要是鎂砂、石墨、結(jié)合劑和添加劑。 結(jié)合劑：焦油瀝青、酚醛樹(shù)脂 添加劑：主要是抗氧化劑，鎂炭磚生產(chǎn)流程：配料、混練、成型、熱處理固化、（輕燒、浸漬）。鋁碳耐火材料的種類(lèi)、生產(chǎn)：鋁炭質(zhì)耐火材料是由氧化鋁原料和碳質(zhì)原料，添加劑(碳化硅、金屬硅等)，用碳質(zhì)結(jié)合劑(瀝青、樹(shù)脂等)制成的含碳復(fù)合材料，不燒鋁碳質(zhì)耐火材料和燒結(jié)鋁碳質(zhì)耐火材料。第八章：含鋯耐火材料的定義 含鋯質(zhì)耐火材料，主要是指含氧化鋯(ZrO2)或鋯英石(ZrO2·SiO2)的耐火材料。種類(lèi)鋯質(zhì)熔鑄制品的

29、礦物組成和性質(zhì) (1)定義：以含ZrO2的材料為主要原料，經(jīng)溶化、澆鑄、凝結(jié)和退火并經(jīng)機(jī)械加工而制成。主要有鋯剛玉質(zhì)和鋯莫來(lái)石質(zhì)生產(chǎn)工藝(1)生產(chǎn)：原料熔化 澆注與退火。退火 退火作用：澆筑后必須退火，退火可減少殘余溫度應(yīng)力，不降低AZS磚的強(qiáng)度極限。控制其結(jié)構(gòu)和避免冷卻不當(dāng)而開(kāi)裂。 退火方法有兩種：自然退火法和外部供熱退火第九章：不定形耐火材料的定義：由合理級(jí)配的耐火骨料和粉料、結(jié)合劑、外加劑以一定比例共同組成的，不經(jīng)成型和燒成而直接使用或加適當(dāng)液體調(diào)配后使用的耐火材料。也稱(chēng)散狀耐火材料（無(wú)固定外形、可制成漿狀、泥膏狀和松散狀）或整體耐火材料 （可制成無(wú)接縫的整體耐火材料）。種類(lèi)2、按所用結(jié)

30、合劑分類(lèi)水泥結(jié)合、粘土結(jié)合、水玻璃結(jié)合、超微粉結(jié)合等等。 低水泥、無(wú)水泥等新技術(shù)澆注料等的特性A、與傳統(tǒng)水泥澆注料相比，低水泥澆注料的特點(diǎn)：1）CA水泥用量和水的用量顯著降低；傳統(tǒng)CA水泥澆注料CA水泥用量12%-13%，用水量9%-13%;低水泥澆注料CA水泥用量小于8%，用水量小于7%，CaO含量小于2.5%；2）由于其中CaO含量低，高溫下基質(zhì)中的低共熔液相數(shù)量少，材料的抗渣性能、高溫強(qiáng)度和荷軟會(huì)得以提高。CaO+SiO2+Al2O3在高溫下將形成鈣長(zhǎng)石（CAS2）和鈣鋁黃長(zhǎng)石（C2AS），這兩個(gè)物相都是低熔相。3）加入的水較少，只有普通澆注料的1/21/3，材料的氣孔率較低，體積密度提

31、高。 4）低水泥澆注料的硬化機(jī)理：水合結(jié)合+凝聚結(jié)合的共同作用B 低水泥澆注料的基本配制原則：1）骨料盡量采用三級(jí)或四級(jí)級(jí)配，以期達(dá)到最大的顆粒堆積密度2）低水泥澆注料常用的超微粉3）外加劑:高效減水劑和分散劑，用量0.03%-1.0%;膨脹劑；4）用水量小于7%，且越少越好。C 低水泥澆注料的品種： 粘土熟料LCC、莫來(lái)石剛玉LCC、碳化硅LCC。(2)無(wú)水泥耐火澆注料無(wú)水泥澆注料是在低水泥和超低水泥澆注料基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的；與二者的顯著區(qū)別就是其硬化機(jī)理，無(wú)水泥澆注料的硬化機(jī)理：超微粉的凝聚結(jié)合作用。外加劑只是促凝作用。因此超微粉的選擇對(duì)無(wú)水泥澆注料來(lái)說(shuō)非常重要。一般優(yōu)先選擇活性SiO2微粉為主要組成的復(fù)合超微粉，盡量選擇CaO含量少的高鋁質(zhì)、鎂質(zhì)、以及含碳的耐火原料。（why? CAS2、