最新耐火材料復(fù)習(xí)提綱

1、第一章耐火材料的定義及分類傳統(tǒng)的定義：耐火度不小于1580c的無機(jī)非金屬材料；ISO的定義：耐火度不小于1500c的無機(jī)非金屬材料及制品。2、按化學(xué)性質(zhì)分類（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、按形狀和尺寸分類標(biāo)準(zhǔn)磚；異型磚;管形材;耐火器皿。6、按使用場(chǎng)合分類冶金用；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孔率分類：特致密制品；高致密制品；致密制品

2、；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)過程原料加工-配料-混練-（成型）-干燥-燒成（熔制）f（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支配料包括按規(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：按體積比來配料。簡(jiǎn)單。重量法：比較準(zhǔn)確，誤差一般00.2%。配料一、各種原料的配合（配方

3、）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)象稱偏析。偏析分類及原因：附著偏析：粉料進(jìn)入料倉(cāng)時(shí)，因有一定落差，使粗細(xì)粉分開。填充偏析：

4、料倉(cāng)加料時(shí)，粗粒料層起篩分作用，細(xì)粉可穿過其間進(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?；炀殻?）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程稱為混練。（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）?；旌线^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程。3、耐火材料工業(yè)常見成型方法：等靜壓成型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

5、存在的問題和今后的發(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一高鋁磯土、菱鎂石和石墨等。2、有相當(dāng)大的耐火材料生產(chǎn)能力。3、有優(yōu)秀的耐火材料專業(yè)的生產(chǎn)、科研、設(shè)計(jì)、管理

6、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，概括起來就是朝著高純化、精密化、致密化和大型化。著重開發(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绕浯笮椭破罚┲旅芏鹊靡员ＷC。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、晶體問及與基質(zhì)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：（1）是含有晶相和玻璃相的多成分耐火制

7、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。這類結(jié)構(gòu)特征稱為耐材的宏觀結(jié)構(gòu)。氣孔一一起重要作用。氣孔是成型過程中殘留于制品內(nèi)的氣體。氣孔包括開口氣孔和閉口氣孔，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、

8、次品相、基質(zhì)的結(jié)合狀態(tài)；（2）氣孔種類、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

9、、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1C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)方法多采用量熱計(jì)法。Q=cmAt1 .而寸火度耐火材料在無荷重時(shí)抵抗高溫作用而不熔化的性質(zhì)稱為耐火度（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

10、；耐火度是多相固體混合物在開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

11、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)生變化（收縮或膨脹）的性能稱為高溫體積穩(wěn)定性。一般用材料重?zé)€變化率和重?zé)w積變化率來表示。問題：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

12、脹縫？因?yàn)閮烧卟皇窃谙嗤臏囟认率褂玫?，在未達(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)。或稱抗熱震性、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)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型：熱震開裂因溫度大幅度急劇變化導(dǎo)致的材料瞬時(shí)

13、開裂，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)a；2）提高材料導(dǎo)熱系數(shù)，即提高a；3）提高材料強(qiáng)度bf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以及泊松比科。關(guān)于提高材料抵抗熱震損傷能力由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

14、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：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

15、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、堪摒法、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)

16、。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。3（Al201siO2）3Al2O3_2SiO2-4SiO28、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，能阻止氧一碳反應(yīng)。常用添加成分有Si、Al、Mg等

17、。尺K*弟二早：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AI2O3SiO2的一組無水鋁硅酸鹽礦物，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研土熟料燒結(jié)鎂砂燒結(jié)氧化鋁板狀氧化鋁耐火熔塊熔鑄耐材產(chǎn)品熔鑄鑄剛玉制品熔鑄鎂銘制品熔鑄莫來石制品熔鑄“-B剛玉制品；電熔耐火原料熔融石英電熔鎂砂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)和使用的主要問題。影響因素：雜質(zhì)含量、顆粒尺

18、寸、使用溫度、保溫時(shí)間、氣氛高鋁研土熟料（2）加熱變化分解階段二次莫來石化階段重結(jié)晶階段。影響鋁研土燒結(jié)的因素主要是二次莫來石化過程和液相的數(shù)量及研土的組織結(jié)構(gòu)。二次莫來石化過程二次莫來石化過程對(duì)鋁研土的燒結(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石化的進(jìn)行，也會(huì)促進(jìn)重結(jié)晶過程。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)過程的完成。K2O、Na2O含量增多時(shí)，將增加液相量、降低其粘度，結(jié)果將明顯降低研土的燒結(jié)溫度，使燒結(jié)范圍變窄。研土組織結(jié)構(gòu)的均勻性。第四章：4.1SiO2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

19、據(jù)轉(zhuǎn)變特點(diǎn)和速度，SiO2晶型轉(zhuǎn)變分為兩類：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)變稱為遲鈍型轉(zhuǎn)變同一晶型亞態(tài)之間的轉(zhuǎn)變稱為快速型轉(zhuǎn)變不同晶型之間的轉(zhuǎn)變（遲鐘型轉(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^程中，石英顆粒會(huì)開裂。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)變稱為濕轉(zhuǎn)變。如果很少或幾乎沒有礦化劑時(shí)，石英開始形成半安定方石英，然后形成方石英，這種轉(zhuǎn)變稱為干轉(zhuǎn)變。硅石專的生產(chǎn)中相關(guān)的問題礦化劑作用（催化劑/緩沖熱應(yīng)力）：在燒成時(shí)加諫石英轉(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裂。常用礦化劑:CaO:石灰

20、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（替作用是加諫石英在燒成時(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)生的松散和開裂。注：制品松散、開裂的原因：在礦化劑很少或幾乎沒有時(shí)，a-石英轉(zhuǎn)變a-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，而又無液相緩沖應(yīng)力。因而引起制品結(jié)構(gòu)松散和開裂，不可能制得良好性能的制品。（2）影響礦化劑作用的因素

21、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：在制磚過程中，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，主品相為鱗石英和方石英，少量殘存石英，基質(zhì)為玻璃相?；咎卣鞫?、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

22、、耐熱震性七、抗法性。第五章劃分及組成半硅醇，粘土醇，高鋁醇，剛玉醇（2）按制品的礦物組成分低莫來石質(zhì)高鋁制品莫來石質(zhì)高鋁制品莫來石一剛玉質(zhì)制品剛玉一莫來石質(zhì)制品剛玉質(zhì)高鋁制品（A12O3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)過程在二次莫來石化的時(shí)候，組織結(jié)構(gòu)最不均勻，燒結(jié)最困難，在燒結(jié)過程中產(chǎn)生大的體積膨脹。原因是：1）形成莫來石時(shí)產(chǎn)生體積增大；2）在二次莫來石化時(shí)，由于體積增大導(dǎo)致顆粒間相互推開產(chǎn)生孔隙，此孔隙很難用液相來彌和。減輕二次莫來石化反應(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

23、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)高溫力段燒后產(chǎn)生再結(jié)合。顯然，后者的燒成溫度要高于前者。一般后者的抗渣侵性能和抗熱震性略勝一籌問題：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

24、、氣氛等原因。一純度愈高，抗蠕變性愈好；雜質(zhì)愈多，抗蠕變性愈差。一結(jié)晶相/玻璃相比例愈高，抗蠕變性愈好，反之愈差。一結(jié)晶相晶粒愈細(xì)，晶界愈多，顆粒愈細(xì)，抗蠕變性愈差。一玻璃相形成溫度愈高，粘度愈高，抗蠕變性愈好。一結(jié)晶相呈針狀、棒狀、柱狀網(wǎng)絡(luò)交叉，抗蠕變性愈好。一結(jié)晶相與玻璃相之間無反應(yīng)或溶解，一般抗蠕變性更好。一還原氣氛較氧化氣氛下，抗蠕變性更差，或升溫速度愈快，抗蠕變性偏局。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品相的耐材統(tǒng)稱為鎂質(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、鎂銘磚、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

25、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，800-1400C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1850C,完全液化溫度超過2000C,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。試說明其優(yōu)勢(shì)、存在問題和解決措施。1）優(yōu)勢(shì)：一CaO熔點(diǎn)高，耐火性能好；一抗堿性和酸性渣侵蝕能力強(qiáng)；一高溫下熱力學(xué)性能穩(wěn)定，因此，耐真

26、空性能優(yōu)越；一具有脫硫、脫磷及氧化鋁等凈化鋼水能力；一資源豐富2）問題：抗水化性能差3）解決辦法：一超高溫?zé)?，或二步煨燒；一添加物燒成，如Fe2O3等形成部分液相，或氧化鈾等形成固溶體；一形成穩(wěn)定化合物，如C2S、C3S、CaZrO3等；一表面處理，如磷酸、碳酸等，或樹脂、瀝青、硅油等；一真空包裝。第七章：分類：碳素耐火材料：無定形碳為主要組成。如，碳磚。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

27、-碳化硅-碳磚、鋁鎂碳磚等。碳復(fù)合材料種類由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的耐火氧化物（MgO、CaOA12O3、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

28、固化、（輕燒、浸漬）。鋁碳耐火材料的種類、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：含培耐火材料的定義含錯(cuò)質(zhì)耐火材料，主要是指含氧化錯(cuò)（ZrO2）或錯(cuò)英石（ZrO2SiO2）的耐火材料。種類培質(zhì)熔鑄制品的礦物組成和性質(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。主要有皓剛玉質(zhì)和皓莫來石質(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?？刂破浣Y(jié)構(gòu)和避免冷卻不

29、當(dāng)而開裂。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。也稱散狀耐火材料（無固定外形、可制成漿狀、泥膏狀和松散狀）或整體耐火材料（可制成無接縫的整體耐火材料）。種類2、按所用結(jié)合劑分類水泥結(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

30、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1/2-1/3,材料的氣孔率較低，體積密度提高。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、莫來石剛玉LCC、碳化硅LCC。（2）無水泥耐火澆注料無水泥澆注料是在低水泥和超低水泥澆注料基礎(chǔ)上發(fā)展起來的；與二者的顯著區(qū)別就是其硬化機(jī)理，無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)無水泥澆注料來說非常重要。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