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  1、冶金耐火质料第一章 概论l 耐火质料是为高温技巧效劳的根基质料。 正在必然条目下,耐火质料的质料种类对高温技巧的繁荣起着环节感化。征求高炉的大型化,复吹氧气转炉,铁水预惩罚,炉外精深,连铸等正在内的一系列的冶金新技巧都有赖于优质高效耐火质料的开采。l 耐火质料:耐火度不低于1580的质料。 耐火度:质料正在高温感化下到达特定软化水平时的温度。它象征耐火质料拒抗高温感化的机能。第一节 耐火质料的要紧品种l 按化学矿物构成分类 品种要紧化学因素成品品种氧化硅质耐火质料SiO2硅砖,石英玻璃成品硅酸铝质耐火质料Al2O3半硅质,粘土质,高铝质耐火质料镁质耐火质料MgO镁砖,镁铝砖,镁铬砖,镁碳砖等白云石质

  2、耐火质料CaO和MgO冶金白云石,平静白云石成品橄榄石质耐火质料MgO3562,MgO/SiO2=0.952.00要紧矿物构成为镁橄榄石的耐火质料尖晶石质耐火质料MgOSiO2镁铝尖晶石,镁铬尖晶石质耐火质料含碳质耐火质料C或C化物碳砖,石墨成品,碳化硅成品含锆质耐火质料ZrO2或锆英石锆英石成品,锆刚成全品特种耐火质料氧化物,碳化物高温陶瓷,金属陶瓷l 按创设要领分类l 成型特性:1.块状成品;2.大概形质料。l 惩罚要领:1.不烧成品;2.烧成成品;3.熔铸成品。l 按成品本质分类l 耐火度:1.浅显耐火成品(15801770);2.高级耐火成品(17702000 );3.特级耐火成品(

  3、2000 )。l 化学本质:1.酸性耐火质料;2.中性耐火质料;3.碱性耐火质料。l 按成品体式和尺寸分类(准绳砖,异型砖,管,耐火器皿等)l 按其使用分类 焦炉,高炉炼钢炉,连铸南宫28官方网站,有色金属,水泥窑,玻璃窑第二节 耐火质料的平常分娩进程l 块状烧成耐火成品的平常分娩工艺流程如下: 原料的加工 配料 混练 成型 干燥 烧成 选择 制品l 原料的加工央求:纯净,质料均一,本质平静。加工要领:原料的精选提纯,均化,合成; 原料的干燥,煅烧; 原料的粉碎,分级。 l 配料 将各类差别种类、组分、本质的原料或熟料颗粒按必然比例实行配合的工艺。 征求:各类原料的配合; 粒度的配合。l 泥料的混练 将合理配

  4、合的各类物料精确称量后制成各组分,各类颗粒平均漫衍的泥料,并使泥料中的各类物料完毕连接优良的加工工程。l 成型 要领征求:注浆成型,可塑性成型,振动成型,等静压成型。l 干燥 采用的装备有:地道干燥器,室式干燥器,电热干燥等。l 烧因素为:固相烧结,液相烧结。主意:扫除剩余水分;督促矿物剖析,新矿物的造成;晶型的转折。第三节 耐火质料的要紧用处和央求l 使用规模 高温技巧规模:热工装备;高温容器。l 基础央求 征求:1.耐火度不软化,不熔化; 2.体积平静性不缩短,仅有平均膨胀; 3.高温热态强度不牺牲强度,不产生蠕 变,坍塌; 4.耐热震性温度几句改观,受热不屈均 时不开裂,不剥落; 5.抗

  5、渣性抗化学腐蚀性; 6.耐磨性抗冲洗,撞击,磨损; 7.低蒸气压,高化学平静性。 第二章 耐火质料的构成和本质l 正在行使中,合理选用耐火质料的基础准绳:使耐火质料的特征与行使的职业条目相符合。 以是,为了合理地行使耐火质料,开始务必清楚质料的本质。第一节 耐火质料的化学矿物构成l 化学构成 耐火质料的化学构成是它的基础特质,肯定它特有的本质。 征求:主因素,外加因素,杂质。l 主因素占绝大大都的,对质料的高温机能起肯定性感化的化学因素。 一般是具有很高晶格能的高熔点或剖析温度很高的单质或化合物。l 外加因素正在耐火成品分娩中为特定主意其余参预的少量因素。 比如:督促质料中某些物相造成和转化矿化剂

  6、 督促质料的烧结助熔剂 强迫质料中某些物相的造成强迫剂,平静剂l 杂质差别于主因素的,含量少而对耐火质料的高温本质起危机感化的化学因素。 l 矿物构成 依照耐火质料中组成相的本质、所占比重和对质料技巧本质的影响,分为:主晶相,次晶相,和基质。l 主晶相:是指组成质料机合的主体,熔点较高,对质料的本质起摆布感化的一种晶相。 如:莫来石砖,刚玉砖,方镁石砖,尖晶石砖,碳化硅耐火成品皆以其主晶相定名。l 次晶相:是指耐火质料中正在高温下与主晶相和液相并存的,平常其数目较少,对质料的高温机能影响较小的第二种晶相。 如:莫来石刚玉砖,刚玉莫来石砖,即是以其主晶相次晶相复合定名的。l 基质:是指正在耐火质料大

  7、晶体间隙中存正在的,或由大晶体嵌入个中的那部门物质,是主晶相,次晶相以外的物相,往往含有主因素以外的一概或大部门杂质正在内。 可由渺小结晶体组成,也可由玻璃相组成。 省略基质的数目,刷新基质的漫衍也许升高耐火质料的质料。第二节 耐火质料的宏观机合l 耐火质料的宏观机合与气孔 浅显耐火质料正在常温下是由固相和气孔组成的非均质体。 耐火质料中气孔存正在的状态大致可分为三类,睹下图: 图21 耐火成品中气孔类型1关闭气孔,2开语气孔,3流畅气孔l 耐火质料的气孔率、密度和吸水率l 气孔率 总气孔率(真气孔率)各类气孔体积之和与质料总体积之比。 关闭气孔率关闭气孔体积与总体积之比。 开语气孔率(显气孔率)启齿

  8、气孔体积与总体积之比。l 耐火质料的透心胸 正在常温和必然压差下,气体透过质料的材干。 它取决于质料中开语气孔的巨细和互相流畅的境况,不但象征其致密性凹凸,并且与气体的渗透和渣蚀有亲昵相干。然而对某些卓殊耐火成品,如透气砖即是操纵其透心胸。第三节 耐火质料的力学本质l 常温耐压强度 常温下质料单元面积所能承担的最大压力(N/mm2)。 之因此要评议常温耐压强度,因其与 它的工艺情况,耐磨性,耐撞击性, 抗弯强度相合。l 高温耐压强度 质料正在高于10001200 的高温热态下单元面积所 能承担的最大压力,以 N/mm2显示。l 抗折强度 是指质料正在单元截面所承担的极限弯曲应力。 它是评议质料正在高温

  9、热态下的要紧目标,与质料的基质、连接剂、气孔和裂纹等有亲昵接洽。l 蠕变 质料受外力感化形成的变形随时候而减少的征象。 它受晶体的连接状况、玻璃相以及气孔和裂纹的影响。l 弹性模量 耐火质料正在受外力感化时形成变形,正在弹性极限内应力与应变的比值。 它受晶体键强和温度的影响。l 耐磨性 耐火质料拒抗固体、液体、含尘气流对其轮廓的呆滞磨损的材干。第四节 耐火质料的热学本质和导电性l 热膨胀性 质料的线度和体积随温度起落,产生可逆性增减的机能。 要紧影响身分是其化学矿物构成,正在砌筑时要预留必然的膨胀缝,行使时要确定准确的烘烤轨制。l 导热性 显示正在能量通报进程中,热量从温度较高部门传至较低部门的数目,

  10、以导热系数来量度,W/m。 影响身分:质料的化学矿物构成,机合机合和温度。l 比热容l 导温性 以导温系数显示,象征质料受热时温度的通报速率,要紧取决于导热系数和体积密度。l 导电性 一般用电阻率显示,随其气孔率的增大而减少。第五节 耐火质料的行使本质l 耐火度 显示的意思与熔点差别。熔点是结晶体液相与固相处于均衡时的温度,耐火度是众相体到达特定软化水平的温度。 升高耐火度的途径是升高主因素和主晶相的数目并尽量低浸杂质。l 荷重软化温度 耐火质料正在必然重负荷和热负荷配合感化下到达某一特定压缩变形时的温度。 正在工程上的意思:仅行为确定耐火质料最高行使温度时的参考,正在热重配合感化下,重负荷近于0.

  11、2 N/mm2时,最高行使温度应职掌正在此极限值以下。l 高温体积平静性 与热膨胀性有雷同的观念。l 耐热震性 是耐火成品拒抗温度快速改观而不损坏的材干。 耐火质料正在加热或冷却的进程中内部形成的热应力是其开裂,剥落的根基起因。热应力形成的起因内部晶体各向或各相间膨胀差别,并存正在温度梯度。l 抗渣性 耐火质料正在高温下拒抗熔渣及其他熔融液腐蚀而不易损毁的机能。 熔渣渗透耐火质料的渠道:1.内部孔隙和裂纹; 2.基质; 3.晶体间的晶界。 升高抗渣性的方法:升高致密性,省略晶界,省略基质。l 耐真空性 采选平静性高,蒸气压低,致密性高的质料。l 耐火成品体式规整和尺寸的精确性第三章 氧化硅质耐火质料

  12、氧化硅质耐火质料是指以二氧化硅SiO2为主因素的耐火质料。要紧成品有硅砖、大概形硅质耐火质料及石英玻璃成品。它为外率的酸性耐火质料。l 第一节 SiO2的同素异晶转折 创设氧化硅质耐火质料的矿物原料要紧是硅石,要紧因素为SiO2,正在进入进程中,正在差别温度下,以差别晶型存正在,正在必然条目下互相转折并伴有体积改观。l 差别晶型之间的转折 正在加热进程中,石英、鳞石英、方石英及硅氧溶液之间的转折属于一种晶型向另一种晶型的转折,称为拙笨型转折。其特性是存正在较大的体积改观,转折是弗成逆的,转折速率慢,时候长。l 统一晶型亚态间的转折 统一晶型亚态、型之间也产生互相转折,称为火速型转折,特性是转折的进程是可逆

  13、的,统一晶型亚态间的机合,物理本质是形似的,只是Si-O键角产生改观,耗费能量小,速率速,体积效应危机大。l 硅砖的机能与SiO2的晶型转折有亲昵相干。第二节 硅砖的本质和行使l 化学矿物构成l 耐火度16901730。跟着SiO2含量、晶型、杂质品种及数目的差别略有改观,但摇动边界较小。 SiO2含量越高,耐火度越高,杂质含量越高,极度是Al2O3、 K2O、 Na2O增高,硅砖的耐火度低浸。总的看来,硅砖的耐火度不高,不行满意加强冶炼的央求。l 荷重软化温度16201670,与其耐火度邻近。这要紧是由于组成硅砖的主晶相为具有矛头双晶的鳞石英造成汇集机合和基质为粘度较大的玻璃相所致。l 高温

  14、体积平静性正在加热进程中,硅砖除存正在平常的热膨胀外,还产生晶型转折并伴有体积膨胀。要是砖内未转折的残余石英,高温下将延续形成鳞石英或方石英,形成较大的体积膨胀。l 耐热震性正在850 下水冷仅为次。当硅砖的行使温度正在600 以上摇动时,因为结晶不产生火速型转折,它的耐热震性较好。l 抗渣性硅砖是酸性耐火质料,对酸性及弱酸性炉渣和含腐化性炉气的腐蚀有很强的拒抗材干。硅砖目前要紧用于砌筑玻璃熔窑和焦炉。正在加热烘烤进程中,应慢慢升温,免得因膨胀过激而使砌体损坏。第三节石英玻璃成品l 石英玻璃成品 石英玻璃成品是二氧化硅简单组分的玻璃相,为非晶质机合。用硅石或硅化物为原料,经高温熔化或气相浸积而成。l 主

  15、要机能 化学平静性好、耐高温、热膨胀系数小、耐热震性很高并具有优良的电绝缘性,能透过红外线.透后石英玻璃 不含或少含气泡等散射质点的石英玻璃。安闲行使温度是1100。 2.不透后石英玻璃 含有大方微细气泡等散射质点的石英玻璃。其隔热机能优于透后石英玻 璃,但其他机能不如透后石英玻璃。第四章 硅酸铝质耐火质料硅酸铝质耐火质料是以Al2O3 和SiO2为基础化学构成的耐火质料。依照个中Al2O3 和SiO2的含量,将其划分为三类:半硅质耐火质料、粘土质耐火质料、高铝质耐火质料。第一节 化学构成及相均衡正在1470以上体系内存正在着三个晶相:方石英、莫来石和刚玉,一个液相。正在常温下

  16、均衡相为方石英和莫来石,产生液相的温度不低于1595 。因为Fe2O3、TiO3、CaO、MgO、K2O、Na2O等56种杂质氧化物的存正在,使硅酸铝质耐火成品的耐火度有很大低浸。第二节 粘土质耐火成品l 粘土质耐火质料 Al2O3含量为3046的硅酸铝质耐火质料。为弱酸性耐火质料,要紧成品有粘土砖和大概形耐火质料。l 本质l 耐火度 摇动正在15801770,平常境况下,跟着Al2O3含量的减少而升高,随杂质含量的减少,更加是随Fe2O3和碱金属含量的减少而明显低浸。l 高温耐压强度 随Al2O3含量的减少而增大。平常正在800以上可产生塑性变形,塑性变形可肃清砖内应力的影响,强度升高,正在1000

  17、1200时产生最大值。当温度赶过1200 时,液相大方造成,粘度低浸,耐压强度疾速低落。l 荷重软化温度 要紧取决于成品中的Al2O3含量和杂质的品种和数目。动手于12501400 ,远比硅砖低。荷重软化温度低是粘土质耐火质料石英受局限的首要起因之一。l 高温体积平静性 长久正在高温下行使,会形成剩余缩短。l 耐热震性 较好。浅显粘土砖1100 水冷轮回达10次以上。起因要紧是由于莫来石及一切成品的热膨胀系数小(均匀4.55.8106/ ),并且斗劲平均,进程中不产生晶型转折惹起的体积改观。l 抗渣性 属弱酸性耐火质料,拒抗弱酸性炉渣腐蚀的材干强,对酸性和碱性炉渣的拒抗材干较差,为了升高其抗渣性

  18、,可能通过升高致密性,减小气孔率,增大成品中Al2O3含量来完毕。 第三节 高铝质耐火质料l 高铝质耐火质料 是Al2O3含量大于48的硅酸铝质耐火质料的统称。l 分类 按Al2O3含量划分为三个等第:等:Al2O3 75; 等:Al2O3 6075; 等:Al2O3 4860。 依照矿物构成分类:低莫来石及莫来石质( Al2O3 4871.8);莫来石刚玉质及刚玉莫来石质( Al2O3 71.895);刚玉质( Al2O3 95100);l 本质 与粘土质耐火质料比拟,其外率的所长是耐火度及荷重软化温度高,随Al2O3含量的减少,抗渣性明显刷新。l 耐火度 17702000。高铝l 荷重软化

  19、温度l 耐热震性 介于粘土质耐火成品和硅质 成品之间,850下水冷轮回 仅35次,要紧是因为刚玉 的热膨胀性较莫来石高,而 且无晶型转折之故。l 抗渣性 因为Al2O3为两性氧化物,既 能拒抗酸性渣的腐蚀,也能抵 抗碱性炉渣的感化,但抗碱性渣的材干不足镁质耐火质料,却优于粘土质质料,并随莫来石含量的减少而加强。第四节 高铝质熔铸成品高该成品遍及用于钢铁冶金,有色冶金,玻璃工业、化工及其它工业窑炉的职业条目斗劲苛刻的部位。第五章 镁质耐火质料以氧化镁为主因素,以方镁石为主晶相的碱性耐火质料。 要紧种类有浅显镁砖,直接连接镁砖,镁碳砖,镁铬砖,镁硅砖,以及大概 型镁质耐火质料等。 镁质耐火质料的性

  20、质要紧取决于其化学和矿物构成以及显微机合,并受原料和工艺轨制与要领职掌。 第一节 镁质耐火质料的矿物构成l 镁质耐火质料的主晶相 方镁石。其体式和正在高温下的举止,直接职掌镁质耐火质料的机能。 1)是MgO的独一结晶状态,属等轴晶系,NaCl型机合。 2)轻烧方镁石MgCO3 MgO CO2的化学活性很大,极易与水或大气中的水分实行水化响应,即MgO H2O Mg(OH)2,并跟随很大的体积膨胀效应。 3)轻烧方镁石经1650 以上的煅烧后,取得的死烧方镁石,晶格罗列周密,密度升高,活性低浸,抗水化材干升高。 镁质耐火质料中的方镁石即是由这种化学活性较低的方镁石组成的。 4)方镁石的热膨胀性较高

  21、,以是凡由方镁石组成的镁质耐火质料的耐热震性都较差。 5)当MgO与铁质介质或正在还原氛围下与铁的氧化物接触时,正在MgOFeO体系中,因为Mg2和Fe 2的离子半径邻近,容易彼此置换造成连气儿固溶体(Mg,Fe)O,成为镁方铁矿。其拒抗含铁熔渣的材干较强。l 镁质耐火质料的连接相 镁质耐火成品的高温本质,除取决于主晶相方镁石外,还受岁月的连接相职掌。 1.铁酸镁(镁铁尖晶石MgO Fe 2O 3简写MF) 具有尖晶石类(R2+O R23+O3)机合。溶于方镁石当中,造成镁方铁矿。具有较高的耐火度。 2.镁铝尖晶石 正在镁质耐火质料当中,因为自然原料菱镁矿中弗成避免存正在Al2O3杂质,有时为了刷新镁质

  22、耐火质料基质的高温机能人工地参预含有Al2O3的组分。 固溶于方镁石当中的Al2O3高温冷却时,浸积于方镁石轮廓,并伴有体积效应,组成周密的碱性耐火质料。 其热膨胀性镁铁尖晶石方镁石,熔点2105 。l 强度和荷重软化温度 平常较浅显镁砖为高。3.镁铬尖晶石(MgO Cr 2O 3)熔点2350 。MgO MgO Cr 2O 3其最低共熔温度2300 l 斗劲铁酸镁、镁铝尖晶石、镁铬尖晶石:三种尖晶石与方镁石组成的体系全体液化温度低落不明明,都具有较高的剖析温度和熔点,依次:( MgO MgO Cr 2O 3) ( MgO MgO Al2O3 )( MgO MgO Fe 2O 3)三种R2O3

  23、正在方镁石中融化度依次: Al2O3 Cr 2O 3 Fe 2O 3,随温度起落产生尖晶石的融化 浸析。正在镁质耐火质料中,除高纯方镁石质料外,含镁铬尖晶石的镁质耐火质料的高温机能最突出。4.硅酸盐相 菱镁矿中的 CaO- SiO2+方镁石 MgOCaO- SiO2 方镁石硅酸盐相 按CaO/ SiO2,同方镁石连接的硅酸盐划分定名为: M2S,镁橄榄石,熔点较高1890 。 CMS,钙镁橄榄石,1498 剖析。 C3MS2,镁蔷薇辉石,1575 。 C2S,硅酸二钙,熔点最高2130。 当CaO/ SiO21或2时,成品耐火度很高; CaO/ SiO2正在12之间时,耐火度较低。5.碳质连接相 第

  24、二节 各类镁质耐火质料的本质 由差别连接相与主晶相组成的镁质耐火质料固然耐火度都很高,平常皆高于1920 ,抗碱性渣腐蚀的材干很强,但依连接相的品种、本质、数目和漫衍的差别,成品的本质也有必然的分别。1.尖晶石连接的镁质耐火质料 镁铁尖晶石(MF)固然与方镁石共存,但对成品起要紧连接感化的还是是镁铝尖晶石和镁铬尖晶石 以镁铝尖晶石为连接相的镁质耐火质料 由于MgO Al2O3 的熔点2105 ,MgO MgO Al2O3共熔温度较高1995 ,气孔率较小,1820,因此这种尖晶石连接的耐火质料具有很高的高温强度,其荷重软化温度1750 。 以镁铬尖晶石连接的镁质耐火质料 因为方镁石和镁铬尖晶石

  25、组成的耐火质料2300 以上不会产生液相,以是具有良好的高温强度,其荷重软化温度1600 。l 耐热震性 较浅显镁砖好。MA连接的镁铝砖的耐热震性好1100 水冷轮回20次摆布,MK连接的镁铬砖的耐热震性也较好1100 水冷轮回25次摆布。l 抗渣性 优于浅显镁砖。 MA连接的镁铝砖拒抗熔融钢液,含铁熔渣腐蚀的材干较强。 2.硅酸盐连接的镁质耐火质料 由M2S,CMS,C3MS2,C2S等硅酸盐相将方镁石结为团体而组成的成品。 外51 以硅酸盐连接的镁质耐火质料的本质名称连接相强度及荷重软化温度耐热震性抗渣性镁硅砖M2S较高, 1600 均较低拒抗含铁介质腐蚀材干强镁硅钙砖CMS,C3MS2很

  26、低, 1400 摆布抗渣材干较差镁钙砖C2S较高, 1700 抗渣材干较强3.碳连接的镁质成品要紧成品即是镁碳砖,它是由碳素造成的连气儿汇集相将方镁石晶粒包 裹而组成的成品。l 强度因为石墨正在常温下是层状机合,因此其常温强度较低。但石墨有很高的熔点和沸点,经高温烧结后造成的碳素连气儿汇集机合,使其具有了很高的高温机能。l 耐热震性 因为石墨热膨胀性较低,导电性较高,使其具有很好的耐热震性。l 抗渣性 抗渣材干强。l 氧化平静性 极易氧化。因此低温烘烤要中断气氛,而且央求正在守卫性氛围或碳素埋覆下烧成,也可轮廓涂守卫层后烧成。4.直接连接镁质耐火质料 方镁石晶粒间无易熔硅酸盐相间隔而直接互相连合的机合

  27、状况。5.镁质大概形耐火质料 是以各级粒度的烧结镁砂为原料加适合连接剂不经成型和烧成而制成的搀和料。第六章 白云石质耐火质料以白云石为要紧原料,以CaO(4060)和MgO(3040)为要紧因素的碱性耐火质料。分类:含逛离的CaO; 平静性白云石质耐火质料。l 含逛离的CaO的白云石质耐火质料 由烧结白云石或烧结镁白云石为原料制成,要紧因素CaO 、MgO、C,主晶相为方镁石和石灰( CaO)。 以烧结白云石为原料,个中的CaO ,MgO存正在互溶性,也许督促烧结,耐火度很高,2370。 个中C行为连接剂,感化:升高抗渣性; 造成CO气幕,造成MgO 致密性; 升高高温强度; 升高耐热震性。 性

  28、质:荷重软化温度15001570 ; 抗碱性渣材干较强; 大气平静性较低,易水化。l 平静性白云石成品 由大气下平静性很高,人工合成的无逛离CaO的白云石熟料制成的耐火成品。 化学因素: CaO 40, MgO 40,SiO2 1315%,R2O3 5% 矿物构成:C3S方镁石 C2SC4AF 本质:强度和荷重软化温度 抗碱渣机能力较强;(1500)不如逛离CaO成品;耐热震性较差,水冷 1300 轮回35次;外53第七章 尖晶石耐火质料l 主晶相 尖晶石,尖晶石方镁石l 分类:镁铝尖晶石耐火成品,镁铬尖晶石耐火成品。l 镁铝尖晶石耐火成品 要紧因素: MgO 28.3,Al2O3 71.7%

  29、;主晶相:镁铝尖晶石,方镁石。 本质: 气孔率低(9),体积密度大; 荷重软化温度17001750 ; 抗渣性较强,抗硅酸盐,含铁熔渣排泄材干强,优于镁砖;真空中 挥发性小;耐热震性1300 水冷轮回613次。 使用:有色冶金炉内衬;电炉炉盖,钢包内衬。l 镁铬尖晶石耐火成品 要紧因素: Cr2O3(中性),随个中MgO /SiO2 的减小,弱碱中性。 主晶相:镁铬尖晶石,方镁石; 种类:铬镁砖,铬砖。 本质:(以铬镁砖为例) 常温,高温强度很高;荷重软化温度16701690 ;耐热震性 1300 水冷轮回613次;抗熔渣腐蚀材干强,优于镁铝尖晶石砖。 使用:有色冶金炉。外54第八章 含碳质耐

  30、火质料要紧因素:碳单质,碳化物。分类:炭素(无定型碳)耐火质料,石墨(结晶型石墨)耐火质料;碳 化硅耐火质料。第一节 炭素耐火质料(炭砖)因素:C 94-99%,灰分。本质:固然气孔率较高,平常为1525,常温耐压强度仍达3060MPa; 不熔,仅正在3500 升华;只消不与氧接触,具有很高的高温强度; 耐热震性很好;不易被金属液和硅酸盐熔融体润湿,故其耐化学溶 剂、金属液和熔渣腐蚀的机能分外出色。偏差:可向铁液中增碳易氧化(气氛中,350摆布动手氧化)。使用:高炉内衬,铝电解槽内衬,电极(阴极)。第二节 石墨耐火成品要紧原料:石墨;要紧因素:石墨;要紧种类:石墨粘土成品,石墨碳化硅成品。 石墨

  31、粘土成品(石墨的本质:是碳素晶型之一。具有比无定形碳更好的高温本质,不熔化,正在 3704 挥发;具有抗金属液和熔渣腐蚀的机能;导热系数很高 1000 为63.8W/m 是热和电的良导体。易氧化;硬度低,不宜 稀少行为耐火质料。)本质:具有较高强度; 耐化学溶剂、金属液和熔渣腐蚀的机能很强;热膨胀性很低,导热系数很高,故耐热震性很好。故可行为直接接触熔融金属的耐火质料。第三节 碳化硅耐火成品要紧原料:SiC主晶相: SiC 炭化硅 俗称金刚砂,硬度大,可作研磨粉。如图所示,它是SiC二元体系中独一的二元化合物。其原子比为1:1,含碳29.92,硅 为70.03。有两种晶型: SiC ,SiC正在其

  32、成品中众为 SiC ,热膨胀性很低,约为莫来石的1/2;导热性很高;不熔化正在2700 以上,剖析为蒸气和C;高温下易与MgO及氧化性气体响应,同水蒸气接触易剖析。l 粘土和氧化物连接的碳化硅成品 含SiC5090;常温强度高50100MPa以上;导热率高,耐热震性强; 因为要紧以SiC组成,抗渣性和耐磨性也很高。l 氮化硅连接的碳化硅成品 分娩要领:硅氮直接响应烧结法成型正在氮气中加热保温。 本质:含SiC7080;Si2N31525%。 气孔率为1018;常温耐压强度高,高温耐压强度高;热膨胀性 小,导热系数大,耐热震性好,正在9001100 边界内几次冷热500 次,无任何损毁;高温下,抗氧化

  33、性比纯碳化硅成品好。 使用:可能全体代替氧化物连接的碳化硅成品,并且实用于职业温度更高, 重负荷更大,温度快速改观更主要的条目。l 自连接和再结晶碳化硅成品 原生的SiC晶体之间由次生SiC晶体连接为团体的成品。 原生的SiC晶体历程再结晶感化而连接为团体的成品。 本质:矿物构成基础上都是SiC晶体。可遍及用于受高温和承担重负荷以及受 磨损和熔融物腐蚀的部位。第九章 大概形耐火质料由合理级配的粒状和粉状料与连接剂配合构成的不经成 型和烧成而直接供行使的耐火质料。 外91 各类大概形耐火质料的要紧特质品种界说和要紧特质浇注料以粉粒状耐火质料与适合连接剂和水等配成,具有较高活动性的耐火质料。众以浇

  34、注或震实格式施工。连接剂众用水硬性铝酸钙水泥。征求轻质浇注料。可塑料由粉粒状耐火质料与粘土等连接剂和增素剂配成,呈泥膏状,正在较长时候内具有较高可塑性的耐火质料。施工时可轻捣和压实,经加热得到强度。捣打料以粉粒状耐火质料与连接剂构成的松散耐火质料,以强力捣打格式施工。喷射料以喷射格式施工的大概形耐火质料,分湿法和干法施工两种,因要紧用于涂层和修补其他炉衬,还划分称为喷涂料和喷补料。投射料以投射格式施工的大概形耐火质料。耐火泥由细粉状耐火物料和连接剂构成的大概形耐火质料。有浅显耐火泥、气硬性耐火泥、水硬性耐火泥、热硬性耐火泥之分。参预适量液体例成的膏状和浆状搀和料,常称为耐火泥膏、耐火泥浆或涂抹料

  35、。l 浇注耐火质料l 构成 粒状料 可由各类材质的耐火质料制成,以硅酸铝质熟料和刚玉质料用得 最众。其他如硅质(耐热震性高的化学工业)、镁质、铬质(酸 碱质料的隔层)和碳化硅质(耐高温、耐磨、高导热处)质料也 常用, 依照须要而定。 粉状料 对完毕瘠性料的周密积聚,避免颗粒偏析,保障搀和料的活动 性,促 进其正在服役中的烧结和升高其耐蚀性都是极首要的。 浇注料的连接剂 是浇注料中弗成缺乏的首要组分,使瘠性料之间周密连接。 1.铝酸钙水泥 要紧因素:Al2O3 ,CaO,有的含有SiO2 , Fe2O3。行使:以铝酸钙水泥为连接剂,务必厉酷职掌配料时的水灰比,并选用 准确的养护要领,使搀和料正在适合

  36、的温度和湿度下水化。即此种 水泥务必经水化和正在滋润处境下硬化,故常称水硬性连接剂。2.水玻璃化学式: Na2OnSiO2 或Na2OnSiO2XH2O。行使:为督促水玻璃的硬化,往往增添必然促硬剂,加促硬剂后正在大气中即可硬 化,故常称为气硬性连接剂。3.磷酸及磷酸盐连接剂 磷酸与少许耐火质料接触后可响应天生酸式磷酸盐。如粘土质或高铝质耐火质料响应可天生酸式磷酸铝,无论是磷酸与耐火质料响应造成的磷酸铝,照旧直接行使这类酸式磷酸盐行为连接剂,因其具有相当强的胶凝性,被遍及行使。 因为磷酸铝连接剂惟有正在远高于常温的条目下(500 摆布)才气得到相当高的强度,故常称为热硬性连接剂。l 浇注料的本质1.

  37、强度 浇注料的常温强度实质上取决于连接剂硬化体的强度;中温和高温下强度的改观,也要紧产生正在连接剂硬化体中。故可能为高温强度也受连接剂职掌。2.耐高温机能 平常而论,浇注料的耐热震性较同材质的烧结成品出色。这要紧是因为浇注料硬化体的机合特性,能招揽或缓冲热应力和应变之故。3.浇注料的使用 铝酸水泥浇注料,可遍及用于各类加热炉和其他无渣,无酸碱腐蚀的热工装备中; 磷酸盐浇注料遍及用于少许职业温度不高,而须要耐磨的部位; 刚玉质或碳化硅耐火物料制成的浇注料,正在还原性氛围下有较好的行使功效。第十章 高炉用耐火质料第一节 高炉炼铁分娩工艺高炉炼铁工艺进程即是正在高温下用还原剂(焦炭、煤等)将铁矿石或含铁原

  38、料还原成液态生铁的进程。高炉分娩工艺进程是由一个高炉本体和六个从属体系来告终的,其分娩工艺流程如图所示:l 高炉本体及六个从属体系装备的要紧机合和感化是: 1)高炉本体是冶炼生铁的主体装备,它是由耐火质料砌筑的竖立式圆筒形炉体,最外层是由钢板制成的炉壳,正在炉壳和耐火质料之间有冷却装备。 2)供料体系:征求贮矿槽、贮焦槽、筛分、称量与运输等一系列装备,要紧职责是实时、精确、平静地将及格原料送入高炉炉顶装料体系。 3)炉顶装料体系:钟式炉顶征求受料漏斗、回旋布料器、巨细料钟和巨细料斗等一系列装备,无料钟炉顶有料罐、密封阀与回旋溜槽等一系列装备,要紧职责是将炉料装入高炉并使之合理漫衍,同时制止炉顶煤

  39、气外逸。 4)送风体系:征求胀风机、热风炉及一系列管道和阀门等,要紧职责是连气儿牢靠地供应高炉冶炼所需热风。 5)煤气除尘体系:征求煤气管道、重力除尘器、洗涤塔、文氏管、脱水器等,要紧职责是接收高炉煤气,使其含尘量降至10mg/m3 以下,以满意用户对煤气质料的央求。 6)渣铁惩罚体系:征求出铁场、开铁口机、泥炮、堵渣口机、炉前吊车、铁水罐车及水冲渣装备等,要紧职责是实时惩罚高炉排放出的渣、铁,保障高炉分娩平常实行。 7)喷吹体系:征求原煤的积聚、运输、煤粉的制备、搜聚及煤粉喷吹等体系,要紧职责是平均平静地向高炉喷吹大方煤粉,以煤代焦,低浸焦炭耗费。l 高炉 高炉本体征求高炉根基、钢机合、炉衬、冷却装备以及高炉炉型策画等。高炉的巨细以高炉有用容积显示,高炉有用容积和高炉座数注明高炉车间的范围。高炉炉型策画是高炉本体策画的根基。近代高炉炉型向着大型横向繁荣,目前,全邦高炉有用容积最大的是5580m2 ,高径

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