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粘土质耐火材料

粘土质耐火材料
粘土质耐火材料

粘土质耐火材料

摘要粘土质耐火材料是指Al2O3的质量分数为30%~46%的耐火材料。粘土质耐火材料为弱酸性制品,因其资源丰富,生产工艺简单,成本低,故应用广泛。本文从粘土质耐火材料的化学组成、分类、生产加工等方面来阐述粘土质耐火材料,以便于在生产中推广应用。

关键词粘土质;耐火材料

1粘土耐火材料化学组成及其相平衡

粘土制品的高温性能主要取决于制品的化学矿物组成。所以利用Al2O3-SiO2二元相图,从理论上可以了解粘土制品的理论相组成及其随化学组成和温度的变化规律,对指导粘土质耐火制品的生产和使用有着十分重要的意义。

从Al2O3-SiO2二元相图可以看出,粘土质耐火材料常温下平衡相为方石英和莫来石(3Al2O3-2SiO2),莫来石的理论组成为71,8% Al2O3和28,2% SiO2,熔点为1 850℃。温度升高1 595℃时有低熔点共晶成分的熔融物生成。其共晶成分为5,5% Al2O3和94,5% SiO2。

粘土质耐火材料中常含有Fe2O3,TiO2,CaO,MgO,K2O,Na2O等5~6种杂质。随着这些杂质的质量分数的增加,制品内形成液相的温度降低,冷却到1595℃以下也不能完全转变为结晶相。有一部分则转变成非晶质的玻璃相,使制品的耐火性能降低。

2粘土耐火制品的分类

粘土耐火制品主要有粘土砖和不定形耐火材料。粘土耐火制品因其生产简便,价格便宜,广泛应用于高炉、热风炉、均热炉、退火炉、锅炉、铸钢系统以及其他热工设备,是消耗量较大的耐火制品之一。

2.1 粘土砖分为普通粘土砖、多熟料粘土砖、全生料粘土砖和高硅质粘土砖等品种

1)普通粘土砖指Al2O3的质量分数为36%~42%的品种,产量高,用途广。普通粘土砖由可塑性强、分散性大的软质粘土与一部分粘土熟料配制而成,概括地分为粘土一熟料砖和高岭土一熟料砖。按耐火度的高低,将粘土质耐火制品划分为四个等级:特级品,高于1 750℃;一级品,1 730℃~1 750℃;二级品,1 670℃~1 730℃;三级品,1 580℃~1 670℃;

2)多熟料粘土砖是指含熟料的质量分数80%以上,结合粘土的质量分数20%以下的制品,多熟料粘土砖由于坯料大都处于瘠化状态,在制造过程中不易变形,可以保证砖坯的外形尺寸,使烧成的制品具有较理想的体积密度、力学强度、坑热展性和较高的耐火度;

3)全生料粘土砖也称无熟料粘土砖,是用可塑性低、分散性弱、收缩很小的硬质粘土或叶蜡石制成的。由于这种原料固有结合水分少,粉碎后虽然吸收了一定的外加水分,仍可保持原有的颗粒组成,因此可以不另加熟料,而且烧成品并不会因没有熟料而产生收缩现象;

4)高硅质粘土砖的主要原料有瘠化粘土(锻烧过的硬质粘土、高岭土或叶蜡石)和天然石英砂。根据原料类别,高硅质砖可分为石英一高岭石质高硅砖和石英一粘土质高硅砖两种。前者SiO2的质量分数最高可达75%~80%,耐火度大于1 710℃,显气孔率一般均大于25 %;后者是用含有石英岩的粘土或在烧结

镁碳质耐火材料的生产工艺及常用原料详解

镁碳质耐火材料的生产工艺及常用原料详解 镁碳耐火材料是上世纪七十年代日本为电炉应用而开发的,于1970年首次在电炉上进行了应用性试验,经过了六年的应用性试验之后,镁碳耐火材料被正式推广应用在电炉上。与其它碳素材料相比,镁碳质耐火材料中添加的天然鳞片石墨及碳质结合剂,使其具有优良的导热系数,较小的热膨胀率,大大增强了镁碳砖的性能,特别是提高了其抗渣侵蚀性及热震稳定性。已广泛地应用于超高功率电弧炉炉墙、炉顶、蚀损严重的高温热点、渣线及出钢口部位,也用于转炉炉口、出钢侧、耳轴壁和熔池等处,以及钢包精炼炉的渣线处。 镁碳耐火材料的生产原料及工艺具体如下: 1 镁砂 生产镁碳质耐火材料的主要原料是镁砂。由于镁砂质量的优劣对镁碳质耐火材料的性能起着很大的影响作用,所以在生产中,选择合理的镁砂成为生产优质镁碳质耐火材料首要步骤。常用镁砂为电熔镁砂和烧结镁砂,它们具有不同的特点,其矿物组成主要是方镁石。在生产镁碳质耐火材料时,所考虑的镁砂性能参数主要有以下几项内容: ①镁砂纯度(MgO含量); ②杂质相及其含量; ③镁砂的体积密度、气孔率以及方镁石晶粒尺寸等。

镁砂的纯度对镁碳质耐火材料的抗渣侵蚀性起着重要的影响,这是因为当MgO含量很高时,其杂质相就相对减少,MgO晶体被作为杂质相的硅酸盐相分割程度降低,MgO晶体为直接结合,所以提高了镁碳质耐火材料的抗渣侵蚀性。 镁砂中的杂质相主要有SiO?、CaO、B?O?、Fe?O?等,如果镁砂中含有很高的杂质,特别是B?O?,将对镁碳质耐火材料的耐火度及高温性能带来不利的影响,杂质相将从以下几个方面产生作用: ①杂质相含量高,将降低MgO晶体的直接结合程度; ②SiO?、CaO等在高温下会与MgO形成共熔体; ③SiO?、Fe?O?等杂质在高温下会优先与C反应,使得镁碳砖中产生气孔,降低了镁碳质耐火材料的抗渣侵蚀性。 镁碳质耐火材料在使用过程中,溶渣会通过气孔与方镁石晶界渗入镁砂颗粒与方镁石晶体产生反应,导致其损毁,特别是当镁砂中还有很高的CaO、SiO?等杂质时,会加速其损毁速率,导致镁砂中的方镁石晶体被不断侵蚀,剥落进入溶渣中。因此,体积密度高的镁砂,相对杂质含量就少,可以降低被溶渣侵蚀的途径,提高镁碳质耐火材料的抗渣侵蚀性。同时,较大的方镁石晶粒能提高晶粒间的直接结合程度,减小晶界面积,降低溶渣向晶界处渗透的路径。电熔镁砂的晶粒尺寸较大且晶粒间的直接结合程度较高,在生产总一般选择电熔镁砂为原料以提高制品的抗渣侵蚀性。

定型耐火材料的生产工艺流程图

定型耐火材料工艺流程 定型耐火材料的生产工艺流程图 活化煅烧 死烧

检验包装 一.原料的煅烧 原料的煅烧具有极为重要的必要性,原料的煅烧分为活化煅烧和死烧,活化煅烧是使原料全部或部分组分得到活化,变为活性状态的煅烧,通过加入添加剂得以实现,死烧则是使原料全部达到完全烧结,无论哪种煅烧都能够使生料变成熟料,熟料配料的好处如下: (1)熟料配料能够保证制品烧成后的尺寸准确性,以及制品的体积稳定性。 (2)熟料配料有利于改善制品的矿物组成及显微组织结构,从而保证制品具有良好的使用性能; (3)熟料配料有利于缩短制品的烧成周期,提高生产效率和烧成合格率。二.原料的挑选分级 原料的挑选分级能够保证优质品的质量,避免劣质原料被用来生产优质品;此外,这道工序还能保证优质原料被有价值的利用,避免优质原料被用来生产低等级的制品。 一般挑选分级的对象有耐火黏土、高铝矾土、菱镁矿等,根据熟料的外观颜色、有无显而易见的杂质、比重、致密度等情况进行人工拣选。 三.原料的破粉碎 破粉碎在耐火材料的生产流程中是一道极为重要的生产工序,它决定了产品质量的好坏,因此它有着极为重要的意义: (1)各种原料只有破粉碎到一定细度才能充分均匀混合,从而保证制品组织结构的均匀性; (2)通过破粉碎将各种原料的加工成适当粒度,以保证制品的成型密度; (3)只有将原料粉碎到一定细度,才能提高原料的反应活性,促进高温下的固相反应,形成预期的矿物组成和显微组织结构,以及降低烧成温 度。 根据破碎的不同要求,可以选择不同类型的破碎机,常用的破碎机有颚式破碎机和圆锥破碎机。

配料不仅仅是调配化学组成的过程,还是调配颗粒组成的过程,因此在配料过程中颗粒级配的设计师极为重要的,合理的颗粒级配可以达到最紧密堆积,保证坯体的成型密度,减小坯体的烧成收缩,从而保证制品的质量和性能。 以取得最紧密堆积为目的,耐火材料的颗粒组成,一般采用下述公式: y i =[a +(1?a )(d i D )n ]?100 y i ——粒径为d i 的颗粒应配入的数量(%); a ——系数,取决于物料性质及细粉含量等因素,一般情况下,a=0-0.4; n ——指数,与颗粒分布特性及细粉的比例有关,一般地n=0.5-0.9; D ——最大(临界)颗粒尺寸(mm )。 理想的堆积是粗颗粒构成骨架,中颗粒填充于大颗粒构成的空隙中,细粉则填充于中间颗粒构成的空隙中,在实际生产中,通常采取三组分颗粒配料,有时候也会采取四组分颗粒配料,不同的产品因为成型和烧成的不同,会选取不同的配比。 五. 混练 混练是使各种物料分布均匀化,并促进颗粒接触和塑化的操作过程,耐火材料的混练过程,由于颗粒粒度相差较大及成型的需要,实际上不是一个单纯的混合过程,而是伴有一定程度的碾压、排气过程。混练的最终目的是使混合料的任意单位体积内具有相同的化学组成和颗粒组成。 达到较好混练质量所需要的混练时 间,主要与物料的流动性、外加剂的种 类、混练机的结构性能等因素有关,对 应于某一种坯料及混练设备,都有一个 最佳的混练时间,超过该时间就会造成 “过混合”,如右图所示,而且最佳混练 时间有时相差较大,例如黏土砖需要 4-10min ,而镁砖需要20-25min 。

镁质耐火材料技术汇编

镁耐火发明专利(109 )条 序号专利号名称 1 03139724.7 绿色生态集成耐火装饰建材 2 200410046075.X 方镁石-镁铝尖晶石-锆酸镧(钙)复合耐火材料 3 200410009723. 4 一种氮氧化铝镁/氮化硼复相耐火材料及其制备工艺 4 200310118503.0 一种耐火材料及其制备方法 5 200310123457.3 镁铝尖晶石耐火球 6 200510018154.4 一种镁铝尖晶石耐火原料及其生产方法 7 200510018155.9 一种不定形方镁石—碳化硅复合耐火材料及其生产方法 8 200510055648.X 一种烧结镁质复相耐火材料 9 200410017481.3 一种大型钢包包底耐火材料 10 02130040.2 一种镁铝钒耐火材料及其生产方法 11 02135298.4 熔铜炉吹风管保护层用耐火材料 12 02157614.9 一种直流电弧炉炉底耐火材料 13 03157041.0 一种含碳耐火材料的胶态成型制备方法 14 03111153.X 轻质耐火砖及其制备方法 15 02813745.0 未成形耐火材料混合物 16 200310117374.3 细晶粒铝锆复合耐火原料 17 200410030245.5 覆有氧化物表层的耐火金属板和用其制造的烧结用的耐火架 18 02829866.7 用于水泥窑的含石墨未烧耐火砖及其应用 19 200410013257.7 一种镁—铝轻质保温耐火材料及其制备方法 20 200410013258.1 一种方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料及其生产方法 21 200410025637.2 一种RH真空炉衬用无铬耐火材料 22 200510081095.5 不定型耐火材料 23 200510018955.0 一种提高镁质耐火材料性能的方法和用该方法生产的产品 24 03826071.9 耐火砌体和用于制造该砌体的耐火砖 25 200510107273.7 一种用泥浆结合耐火砖的成型方法 26 200610018950.2 一种电熔复合耐火材料及其生产方法 27 200610086890.8 一种铝电解槽废耐火材料的处理方法 28 200510040960.1 一种尖晶石质低水泥功能耐火材料浇注料

耐火材料及型壳制备.

课题名称耐火材料及型壳制备课次授课日期 授课班级 授课地点 教学目的与 要求学习目标: 1.了解不同型壳的特点。 2.掌握涂料的制备方法。 3.掌握制壳工艺各步骤的要领。 能力目标:能根据铸件特点正确型壳种类,配制符合要求的涂料,能根据特点制定型壳工艺。 素质目标:培养学生团队合作能力,具体问题具体分析的能力。 重点难点及解决方法重点: 1.制壳工艺 2.水玻璃粘结剂难点: 1. 型壳的焙烧 教学设计(方法、教具、手段、内容)方法:讲授 教具:模料样品模组 手段:多媒体 内容: 一、型壳的选择 1.常用熔模铸造型壳 2.型壳选择依据 二、耐火涂料的配制 1.耐火涂料的工艺性能与控制 2. 水玻璃粘结剂 三、制壳工艺 1. 准备工作 2.工序 3.涂挂涂料 4.撒砂 5.干燥 6.硬化 7.脱模8.型壳的焙烧 课外作业阅读相关章节,浏览精品课程网站

授课内容耐火材料及型壳制备 一、型壳的选择 1. 常用熔模铸造型壳 2.型壳选择依据 二、耐火涂料的配制 1.耐火涂料的工艺性能与控制 2.水玻璃粘结剂 三、制壳工艺 1. 准备工作 2. 工序 3.涂挂涂料 4.撒砂 5.干燥 6.硬化 7.脱模 8.型壳的焙烧10min 5min 10min 10min 10min 5min 10min 10min 10min 10min 5min 5min

授课内容备注 一、型壳的选择 1. 常用熔模铸造型壳 A 水玻璃型壳 价格低廉、型壳耐火度低,表面不够光洁,尺寸精度低,脱蜡 时容易酥烂,硬化时污染环境 B 硅溶胶型壳 硅溶胶价格适中,型壳服役性能好,制壳时不放出有害物质, 处理和配制工艺简单,造型时间长。 C 硅酸乙酯型壳 耐火度高,强度大,铸件尺寸精度和表面粗糙度都好,但价格 昂贵,配好后保质期短。 D 复合型壳 面层和背层用两种涂料,可以兼顾两者的优点。 2.型壳选择依据 主要根据产品的精度和工艺要求来选择,在能够满足工艺要求 的前提下,尽量选择成本低的型壳,选择是应注意粘结剂和耐火材 料的配比。 二、耐火涂料的配制 1.耐火涂料的工艺性能与控制 耐火涂料是用粉状耐火材料和粘结剂按比例组成的悬浮液。型 壳的耐火度、高温化学稳定性、热膨胀性、强度、型腔表面的质量 主要取决于耐火材料和粘结剂本身的性能,以及耐火涂料的工艺性 能。 耐火涂料的工艺性能主要有粘度、涂挂性、分散性和稳定性等。 耐火涂料的粘度大小决定了流动性好坏、涂料层厚度及涂覆层

镁碳砖

镁碳砖开发及其在钢包渣线的应用 河北瀛都复合材料有限公司 王丕轩孙志红 摘要:概述了镁碳砖的发展概况、生产过程及在钢包渣线的应用,并对其发展前景进行了展望。 关键词:镁碳砖;渣线;低碳化;精炼 11镁碳砖发展概况 MgO–C砖是20世纪70年代兴起的新型耐火材料,最早由日本九洲耐火材料公司渡边明首先开发,它是以镁砂(高温烧结镁砂或电熔镁砂)和碳素材料为原料,用各种碳质结合剂制成的耐火材料。由于MgO–C砖具有耐火度高、抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特性而被广泛应用于钢铁企业,如转炉炼钢和电炉炼钢[1]。 在日本研发出树脂结合MgO–C砖后,西欧开发了沥青结合的MgO–C砖,其残碳量约为10%,由于价格低于树脂结合MgO–C砖,故被成功地用于水冷电炉中的高温热点部位,同时也用于转炉。 我国在1980前后年开始研究含碳耐火材料[2],并被列入国家“七五”(1985~1989)科技攻关项目。1987年鞍钢三炼钢厂在转炉上试用MgO–C砖后,仅用一年时间就超额完成了“七五”转炉炉龄达千次的攻关目标。发展到目前,全国各大中小钢厂已普遍推广使用MgO–C 质耐火材料作为转炉和电炉的炉衬。 随着冶炼技术的进步对耐火材料的新要求,低碳镁碳耐火材料成为镁碳耐火材料新的发展热点。低碳MgO–C砖一般是指总含碳量不超过8%、由镁砂与石墨通过有机结合剂结合而成的MgO–C砖,降低碳含量可明显降低材料的热导率[3]。近年来,对精炼钢包用低碳量、性能优异的低碳镁碳砖的开发受到国内外业界的重视,这方面的研究开发工作已取得一定的成果,展现了良好的发展前景。 2 镁碳砖的生产过程 2.1 原料 MgO–C砖的主要原料包括电熔镁砂或烧结镁砂、鳞片状石墨、有机结合剂以及抗氧化剂。 2.1.1 镁砂 镁砂是生产MgO–C砖的主要原料,有电熔镁砂和烧结镁砂之分。电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点,是生产镁碳砖中主要选用的原料。生产普通镁质耐火材料,对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯

耐火材料施工技术标准

耐火材料施工技术标准 1. 所有耐火材料拆除完毕后,用碳弧气刨将锚固件拆除,进行 清根,并用磨光机打磨,以保证新浇耐火材料与金属体连接牢固。 2. 进场的耐火材料及制品应具有质量证明书,并符合设计标 准。 3. 现场设置耐火材料库,采取防雨、防潮措施,运输与使用时, 均应轻拿轻放,减少破损。 4. 耐火材料应按名牌号、砖号和砌筑顺序合理堆放并做出明显 标志,对有时效性的不定形耐火材料,根据不同的保管要求采取措施,妥善保管,并标明其名牌、牌号和生产时间。5. 调制泥浆应采用生活用水,不得使用含有害杂质或油污的工 业水。 6. 调制泥浆时,配比必须准确,搅拌均匀。不得任意添加水和 结合剂。 7. 不同品种、牌号的泥浆不得乱用、混用、错用。 8. 砌砖前,应根据中心线和标高、检查、规划砌体的各部尺寸 和相对标高。 9. 砌体应错缝砌筑,泥浆饱满。不得在砌体二次凿砌,找正应 使用木槌或橡胶锤,泥浆干固后,不得敲打砌体。 10. 砌砖中断或反工拆除时,应将接茬做成阶梯型。 11. 组合砖砌筑前应进行予组检查,其内径、尺寸和标高符合

后,“对号入座”进行砌筑。 12. 浇筑料的一次搅拌量应以在30min内完毕为批量,浇注厚 度不应超过振动棒作用长度的1.25倍,浇筑料应连续施工,在前一层浇筑初凝前,将下一层浇筑料完毕。 13. 首先根据窑内已放好的控制线,进行砌筑按砖的型号就位, 其砌筑时,将以搅拌好的座泥,砌筑泥浆一定要抹平、抹均,使其灰浆饱满,并保证预制砖上埋件贴在窑体上,以便于焊接。 14. 焊接小组随着砌筑的结束,开始焊接,焊接必须保证焊接 质量,严格按规范设计要求执行。保证预制砖及锚固钉的焊接质量一次合格。 15. 预制砖、锚固钉焊接合格后,即可进行浇筑料的施工。浇 筑料的搅拌必须按设计规范施工。浇筑时,必须采用平板振动器和插入式振捣器配合使用,使浇筑料的振捣密实度达到要求,严禁漏振和不震,搅拌的浇筑料必须30分钟内用完,达到初凝的搅拌料不得在使用。。 16. 喷涂料的施工,按设计厚度必须连续喷涂完成,不得中断 分层喷涂。 17. 纤维毡在铺设时,接缝处内外层应错缝100mm以上,搭 接长度以100mm以上,搭接长度以100mm为宜,搭接方向应顺气流方向,不得逆向,搭接处用粘接粘牢。

镁碳砖介绍

镁碳砖介绍 镁碳砖是70年代初出现的,先是在超高功率电炉,接着在转炉、炉外精炼炉上使用,获得了非常好的效果。由此,人们才认识到石墨、碳素材料和高温耐火氧化物之间结合所产生的作用。断裂韧性差、高温剥落、抗渣渗透性差,这是高温烧成耐火制品的致命缺点,含碳耐火制品的出现突破了这些弱点。在镁碳砖中氧化镁和石墨之间彼此相互包裹,不存在传统概念中的所谓烧结;石墨具有热传导系数高,弹性模量低,热膨胀系数小,不容易被熔渣浸润等优点,因此,由于石黑的引入,使炉衬耐火制品的断裂韧性和抗渣渗透性有本质的改善。镁碳砖的主要特征是在微观结构上形成碳的结合物,这种结合是由有机结合剂在高温下结焦碳化形成的。 镁碳砖是一种不烧制品,其理化指标为:MgO70~85%,C l0~20%,显气孔率≤3%,体积密度2.87g/cm3,耐压强度40~50MPa,1400℃抗折强度l0~15MPa。 影响镁碳砖性能的工艺因素主要有原料、结合剂、添加剂等。 1.镁砂 国外最初生产镁碳砖时采用的是高纯烧结镁砂,随着对镁碳砖使用过程的深入研究发现,高温下有如下反应: MgO+C→Mg↑+CO↑ 这个反应一般在1650℃开始,到l750℃时反应加剧,这是镁碳砖使用过程中损耗的重要原因之一,也是镁碳砖在1700℃以上使用损耗明显加剧的原因。镁砂中的杂质SiO2,Fe2O3 等对上述反应有促进作用,因此,希望镁砂有较高的纯度。 电熔镁砂相对烧结镁砂来说,结晶结构更完整,对碳的还原作用也更稳定,特别是大结晶电熔镁砂这些特征表现得更为突出,所以镁碳砖的生产开始转向使用电熔镁砂。考虑到碳的结合状态和结合剂的浸润性,也可以电熔镁砂烧结镁砂混合使用。我国的镁碳砖基本上是使用电熔镁砂。 镁碳砖的使用结果表明,用MgO含量高、方镁石相结晶颗粒大、钙硅比大于2的镁砂,生产镁碳砖效果最好。 2.石墨 石墨是镁碳砖中另一个基本组分。石墨具有很好的耐火材料基本特性,主要理化指标:固定碳85%~98%,灰分13%~2%(主要成分SiO2,Al2O3等),相对密度2.09~2.23,熔点3640K(挥发)。由于石墨非常容易被氧化,所以长期以来没有引起人们的重视。 镁碳砖使用过程中,石墨的氧化有三种原因: (1)空气中氧对石墨的氧化; (2)渣中氧化物对石墨的氧化; (3)石墨本身所含杂质氧化物对石墨的氧化。 这些氧化物主要指SiO2和Fe2O3。 镁碳砖中杂质氧化物和石墨反应后,造成砖体结构疏松,透气性增大、强度下降,这是镁碳砖损毁的内因。因此,生产镁碳砖大都选用纯度高、磷片结晶大的石墨。 3.结合剂 结合剂对镁碳砖及其他含碳耐火制品来说,作用至关重要。石墨和耐火氧化物之间没有互溶关系,也不可能相互烧结,常温下他们要靠结合剂粘接固化。高温下,结合剂则要结焦碳化,和石墨形成碳结合,一般这种结合剂是指树脂类、沥青类等有机物。结合剂高温结焦碳化后形成约3%左右的碳,这个量虽然不多,但在镁碳砖或其他含碳制品中却是最具有活力的组成部分,对制品的高温性能有重要影响。我国镁碳砖或其他含碳制品生产过程和产品

耐火材料的生产工艺

2010级化学班孟享洁2010061415 耐火材料的制备 耐火材料是一种耐火度不低于1580℃,有较好的抗热冲击和化学侵蚀的能力、导热系数低和膨胀系数低的无机非金属材料。其主要是以铝矾土、硅石、菱镁矿、白云石等天然矿石为原料经加工后制造而成的。其应用是用作高温窑、炉等热工设备的结构材料,以及工业用高温容器和部件的材料,并能承受相应的物理化学变化及机械作用。主要是广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域,在冶金工业中用量最大,占总产量的50%~60%。耐火材料的发展在国民工业生产的应用中有着举足轻重的地位。中国耐火材料的发展历史悠久,具有了较为完整的生产工艺,其当代的发展已经是能独立研发各种性能较为优越的耐火材料,但依然存在各种缺点和不足。其制备流程图如下所示: 耐火材料制备原理: 1.耐火原料的加工 原料的加工主要包括原料的精选提纯.均化或合成;原料的干燥和煅烧;原料的破粉碎和分级。 原料的精选提纯和均化为了提高原料的纯度,一般需经拣选或冲洗,剔除杂质,有的还需要采用适当选矿方法进行精选提纯。有的原料中成分不均,需要均化。 原料的煅烧:为了保证原料的高温体积稳定性。化学稳定性和高强度,多数天然原料和合成原料,需经高温煅烧制成熟料或熔融成熔块。烧结温度T约为其熔点的0.7~0.9倍。 原料的破粉碎和分级:原料的破粉碎的目的是按照配料要求制成不同粒级的颗粒及细粉,进行级配,使多组分间混合均匀,以便相互反应,并尽可能获得

致密的或具有一定粒状结构的制品胚体。 2耐火材料成型工艺 耐火材料借助于外力或模型,成为具有一定尺寸。形状和强度的胚体或制品的过程。压制或成型是耐火材料生产工艺过程中的重要环节。按胚料含水量的多少,分为半干法.可塑法.注浆法。 3耐火材料的干燥 干燥过程可分为三个阶段。在此之前有一个加热阶段。一般加热阶段时间很短,胚体温度上升到湿球温度。第二阶段是降速阶段,随着干燥时间的延长,或胚体含水量的减少,胚体表面的有效蒸发面积逐渐减少,干燥速度逐渐降低。第三阶段干燥速度逐渐接近零,最终胚体水分不再减少。 4耐火材料的烧成 烧成是耐火制品生产中最后一道工序。制品在烧成过程中发生一系列物理化学变化,随着这些变化的进行,气孔率降低,体积密度增大,使胚体变成具有一定尺寸.形状和结构强度的制品。 耐火材料的生产工艺 1原料的加工 原料的加工主要包括原料的精选提纯.均化或合成;原料的干燥和煅烧;原料的破粉碎和分级。 2配料与混练 配料组成:(1).化学组成:主成分,易熔杂质总量和有害杂质量的规定(2).颗粒配比(3).常温结合剂(4).原料中水分和灼减的换算。配料方法:重量:磅秤、自动称量称、称量车、电子称、光电数字显示称。容积:带式、板式、槽式、圆盘式、螺旋式、振动给料机。混练:使不同组分和粒度的物料同的物料同

耐火材料行业规范条件(2014年本)

耐火材料行业规范条件 (2014年本) 为引导合理投资,遏制低水平重复建设,加快结构调整,促进耐火材料产业健康可持续发展,根据《中华人民共和国清洁生产促进法》、《中华人民共和国节约能源法》和《工业转型升级规划(2011-2015年)》等法律法规和规划政策,制定本规范条件。 一、生产布局 (一)耐火材料项目应综合考虑资源、能源、环境容量和市场需求,符合主体功能区规划、产业发展规划、环境保护规划和项目所在地城乡规划,符合土地利用总体规划和土地使用标准。 (二)控制新增产能,鼓励实施等量或减量置换,依托现有耐火材料生产企业,通过联合重组,“退城入园”,开展技术改造,推进节能减排,生产和推广不定形耐火材料,优化产业结构,提高生产集中度。 (三)世界遗产地、风景名胜区、生态保护区、饮用水水源保护区等需要特别保护的区域和非工业建设规划区不得新建、扩建耐火材料项目。

上述区域内已有的耐火材料企业,达不到本规范条件的,要通过整改达到。 二、工艺与装备 (一)耐火材料厂区布局要符合《工业企业总平面设计规范》(GB50187)、《工业企业设计卫生标准》(GBZ1)的要求。 (二)采用《产业结构调整指导目录》鼓励类工艺和装备,使用列入《节能机电设备(产品)推荐目录》的产品或能效标准达到1级的机电设备。 (三)不采用《部分工业行业淘汰落后生产工艺装备和产品指导目录》、《高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录》等明令淘汰、限制的工艺和装备。 (四)使用本质安全的技术和装备,采用清洁能源(燃料)。应用原料精选、提纯、均化、合成等新技术,提升关键原料综合利用水平。通过以新带老,全面提升企业管理信息化、生产自动化水平。 三、质量管理 (一)建立完善的产品质量保障体系和产品质量追溯制度,具备健全的质量管理机构和质量检验实验室,配备专职质量管理和质量检验人员。 (二)耐火原料、耐火制品质量达到相应的国家标准或行业标准。

含钛熔渣与镁碳质耐火材料的作用机理_许原

文章编号:1000-582X(2003)01-0119-03 含钛熔渣与镁碳质耐火材料的作用机理 * 许 原1 ,潘 元2 ,刘清才1 ,陈登福1 ,白晨光1 ,刘彻宇3 ,徐楚韶 1 (1.重庆大学材料科学与工程学院,重庆400044; 2.四川石油管理局川东开发公司,重庆400030; 3.重庆大学数理学院,重庆400044) 摘 要:镁碳质耐火材料是一种被广泛应用于工业生产中的碳复合耐火材料,在实际应用过程中它具有良好的性能,特别是抗渣性能。采用浸渍法研究含钛熔渣(TiO 22%~30%)与镁碳质耐火材料间的相互作用规律。通过SE M 、X-RAY 衍射和能谱等技术手段,分析了侵蚀前后耐火材料的微观组织结构和物相组成的变化,提出了含钛熔渣中镁碳质耐火材料的侵蚀机理。熔渣中氧化物的脱碳和熔渣对耐火材料的渗透是耐火材料蚀损的最主要原因,其结果是由耐火材料变质层形成的。 关键词:含钛熔渣;镁碳质耐火材料;浸渍法;侵蚀机理中图分类号:TF065 文献标识码:A 大量研究结果表明,含钛高温熔渣中钛以多种形态存在,TiO 2在还原过程中可以生成Ti 2O 3、Ti 3O 5、TiO 、TiC 、TiN 及其固溶体Ti(C,N),随着渣中TiC 、TiN 的增加,熔渣的黏度呈指数函数上升。TiO 2在冶金熔渣中总体呈酸性,其酸性的强弱受渣中碱性氧化物含量的影响。含钛熔渣具有其特殊的物理和化学性质,对耐火材料的作用规律也不同于普通冶金高温熔渣。有关 含钛熔渣的研究很多[1-4] ,但含钛熔渣与镁碳质耐火材料间的相互作用规律研究甚少。 笔者重点测试和分析了含钛熔渣与镁碳质耐火材料间的作用规律,为开发抗钛渣侵蚀的耐火材料作机 理上的探讨。 1 实验原材料及方法 1.1 原材料组成及试样制备 实验用熔渣利用攀枝花钢铁公司和重庆钢铁公司高炉现场渣加少量化学试剂调节配制,预先熔炼成粒 度为3~5mm 的渣粒,实验用渣化学组成见表1。 实验用耐火材料取自重庆钢铁公司耐火材料厂,加工得到符合试验要求的柱状试样,将表面磨平后测定其尺寸,耐火材料试样的化学组成及物理性能见表2。 表1 熔渣化学组成 % 熔渣号CaO Si O 2TiO 2FeO Al 2O 3MgO MnO V 2O 5S 其他R 1#39.2132.50 2.400.2814.329.030.34P 1.230.69 1.202#36.6030.328.000.5013.698.790.360.07 1.000.67 1.203#33.2927.5715.000.8412.908.500.390.170.720.62 1.204#30.1024.9221.97 1.0312.148.210.420.260.450.50 1.205# 27.00 22.36 30.00 0.92 10.89 7.37 0.38 0.23 0.40 0.45 1.20 表2 镁碳砖组成及性能 性能MgO P %Al 2O 3P %C P %Fe 2O 3P %显气孔率P % 耐压强度P MPa 体积密度P (g.cm -3) 耐火度P e 镁碳砖 83.45 1.28 12.06 1.04 9.80 31.30 2.89 \1800 2003年1月重庆大学学报Jan.2003第26卷第1期 Journal of Chongqing University Vol.26 No.1 收稿日期:2002-10-25 基金项目:国家自然科学基金资助项目(59874034) 作者简介:许原(1970-),男,四川资阳人,重庆大学博士研究生,讲师。主要从事冶金耐火材料及冶金环保方向研究。

耐火材料制备实用工艺,

耐火材料制备原理及工艺 摘要耐火材料是一种耐火度不低于1580℃,有较好的抗热冲击和化学侵蚀的能力、导热系数低和膨胀系数低的无机非金属材料。其主要是以铝矾土、硅石、菱镁矿、白云石等天然矿石为原料经加工后制造而成的。其应用是用作高温窑、炉等热工设备的结构材料,以及工业用高温容器和部件的材料,并能承受相应的物理化学变化及机械作用。主要是广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域,在冶金工业中用量最大,占总产量的50%~60%。耐火材料的发展在国民工业生产的应用中有着举足轻重的地位。中国耐火材料的发展历史悠久,具有了较为完整的生产工艺,其当代的发展已经是能独立研发各种性能较为优越的耐火材料,但依然存在各种缺点和不足。 关键词耐火材料分类,原理工艺,前景 前言耐火材料是耐火度不低于1580℃的材料。一般是指主要由无机非金属材料构成的材料和制品,耐火度是指材料在高温作用下达到特定软化程度时的温度,它标志材料抵抗高温作用的性能,是高温技术的基础材料。没有耐火材料就没有办法接受燃料或发热体散发的大量热,没有耐火材料制成的容器也没有办法使高温状态的物质保持一定时间。随着现代工业技术的发展,不但对耐火材料质量要求越来越高,对耐火材料有特殊要求的品种越来越多,形状越来越复杂。其成产流程大多如图1-1。 图1-1耐火材料的生产流程[1] 1耐火材料的分类和性能要求 1.1分类 1.1.1按组成来分 耐火材料可分为硅质制品、硅酸铝质制品、镁质制品、白云石制品、铬质制品、锆质制品、纯氧化制品及非纯氧化物制品等。 1.1.2按工艺方法来划分

可分为泥浆浇注制品、可塑成形制品、半干压成形的制品、由粉末非可塑料捣固成形制品、由熔融料浇注的制品、经喷吹或拉丝成形的制品及由岩石锯成的天然制品等。 1.1.3根据耐火度来分 可分为普通耐火材料制品,其耐火度为1580℃~1770℃;高级耐火材料制品,其耐火度为1770℃~2000℃;特级耐火材料制品。其耐火度为2000℃℃以上。1.1.4根据耐火材料制品的外形来分 可分为定形耐火材料制品,如烧成砖。电熔砖。耐火隔热砖以及实验和工业用坩埚。器皿等特殊制品;不定形耐火材料制品,简称散装料,在使用地点才制成所需要的形状和进行热处理,如浇注料、捣打料、投射料、耐火泥等;耐火纤维,如铝纤维、硅酸铝纤维等,使用时一般经过加工成毯、毡、板、绳。组合键和纤维块制品。 1.2基本性能要求 耐火材料的性能表现在诸多方面,其中它的物理性能包括结构性能、热学性能、力学性能、使用性能和作业性能。结构性能包括气孔率、体积密度、吸水率、透气度、气孔孔径分布等。热学性能包括热导率、热膨胀系数、比热、热容、导温系数、热发射率等。力学性能包括耐压强度、抗拉强度、抗折强度、抗扭强度、剪切强度、冲击强度、耐磨性、蠕变性、粘结强度、弹性模量等。使用性能包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化、抗热震性、抗渣性、抗酸性、抗碱性、抗水化性、抗CO侵蚀性、导电性、抗氧化性等。作业性包括稠度、塌落度、流动度、可塑性、粘结性、回弹性、凝结性、硬化性等。其中耐火度是耐火材料的最主要的性能技术指标,耐火度越高,其质量也好[2]。 耐火材料的重要性体现在:影响炉子生产率,影响产品质量,影响炉子寿命,以及影响产品成本。 2传统耐火材料的生产工艺 2.1原料的加工

镁铝尖晶石质耐火材料

镁铝尖晶石质耐火材料 (西安建筑科技大学华清学院) 摘要:阐述了镁铝尖晶石质耐火材料的性能及合成,论述了镁铝尖晶石质耐火材料的应用及发展趋势。关键词:镁铝尖晶石质耐火材料;结构特点;应用;发展趋势 The Development and Application of Magnesia-alumina Spinel Refractories Abstract: The properties and synthesis ofmagnesia-alumina spinel refractories was expounded together with discussion on the application and developing trend of them. Key words: magnesia-alumina spinel refractories; structure characteristic; application; developing trend 1 前言 耐火材料是用作高温窑炉等热工设备的结构材料,以及工业用高温容器和部件的材料,并能承受相应的物理化学变化及机械作用。随着高温工业的发展,对炉衬耐火材料的生产和使用也提出了更高的要求。炉衬耐火材料不仅要求长期处在高温的工作环境,能经受高尘,强腐蚀性炉气及炉渣的冲刷和侵蚀,还要经受温度骤变、机械和物料的撞击、磨损以及各种应力的综合影响。为满足高温工业的需要,炉衬耐火材料产品的使用性能还需进一步提高。而镁铝尖晶石质耐火材料的研究与开发正适应了这一发展趋势。 2 镁铝尖晶石质耐火材料的结构特点 镁铝尖晶石优良的高温性能,使其成为耐火材料中重要的组成部分。从MgO-Al2O3二元系相图(图1)可以看出,Mg-Al2O3是此二元系统的一个中间化合物,熔点为2 135 ℃。方镁石从1 500 ℃开始固溶于尖晶石中,且随着温度的升高固溶量增加。当温度达到1 995 ℃时,溶解度达到最大值10 %。刚玉在高温下也可以固溶在镁铝尖晶石中,且固溶量随着温度的升高而增加,在1 900 ℃以上时,固溶量可以达到20 %以上。 图1 MgO-Al2O3二元系相平衡图【1.2】 在镁铝尖晶石构造中,Al O、Mg O之间都是较强的离子键,且静电键强度相等,结构牢固【3】。因此,镁铝尖晶石晶体的饱和结构【4,5】使其具有良好的热震稳定性能、耐化学侵蚀性能和耐磨性能,能够在氧化或还原气氛中保持较好的稳定性。但是在合成镁铝尖晶石时,会伴有5%~8%的体积膨胀,而且其再结晶能力差,很难合成致密的镁铝尖晶石

耐火材料

一、填空题 1,硅酸盐矿物显微结构:硅酸盐结合物胶结晶体颗粒晶体颗粒直接结合 成结晶网2,熔渣让耐火材料破坏的三种方式:单纯溶解、反应溶解、侵入变质溶解 3,让坯料重新分布的力:静电引力、机械结合力、内摩擦力 4,镁砖的分类:烧 成镁砖、不烧镁砖、再结合镁砖5,颗粒料的组成原则:两头大,中间小 6,氧化铝含量:<%72(莫来石) >%72(莫来石,刚玉) 7,测耐火材料的抗拉性的 两种方法:动态法、静态法 8,ZrO2增韧机理:①应力诱导相变增韧 ②微裂纹增韧 ③裂纹分支增韧④裂纹偏转和弯曲增韧 9,铬镁质材料:方镁石,尖晶石 其基质有三种:M2S 、 CMS 、 C3MS2 1.耐火材料的概念:指主要由无机非金属材料构成的且耐火度不低于1580℃的材料和 制品。耐火材料的品种和质量取决与耐火材料的原料和其生产工艺。 2.耐火材料 分类Ⅰ、化学矿物组成分类:氧化硅质、硅酸盐质、刚玉质、镁质、白云石质、橄榄 石质、尖晶石质、含炭质、含锆质、特殊等耐火材料。Ⅱ、按耐火度高低分为:①普 通耐火制品(耐火度1580-1770℃)、②高级耐火制品(耐火度1770-2000℃)、特级 耐火制品(耐火度2000℃以上)。Ⅲ、按制品形状和尺寸分为:标准砖、异形砖、特 异型砖等。Ⅳ、按化学性质分类:酸性耐火材料、中性耐火材料、碱性耐火材料。 (化性分类对了解耐火材料的化学性质,判断在使用过程中它们之间及耐火材料与接 触物间化学作用情况有着重要意义)3、氧化硅耐火材料为典型的酸性耐火材料, 其矿物组成为:主晶相为磷石英和方石英,基质为石英玻璃相。 4、两种矿物组成:①结晶相(主晶相和次晶相):主晶相是耐火制品结构的主体而且熔点较高的结晶相。其性质、数量、结合状态直接决定着耐火材料的性质。次晶相又称第二固相,也是熔 点较高的晶体,提高耐火制品中固相间的直接结合,改善制品性能。②玻璃相:基质 是指填充于主晶相之间的不同成分的结晶矿物(次晶相)和玻璃相,也称结合相。硅 砖的主晶相:磷石英、方石英粘土砖的主晶相:莫来石、方石英5、耐火材料的气孔 存在形态分类:封闭在制品中不与外界想通的闭口气孔,一端封闭另一端与外界相通 的开口气孔,两端都与外界相通的贯通气孔。气孔的存在主要影响材料的致密度,显 气孔率高时,材料结构疏松,强度低,抗渣性能弱。 耐火材料的化学组成是决定其矿物组成、组织结构的基础。根据各种化学成分的含量 和作用分为:主成分、杂质和外加成分三种。。主成分:指耐火材料中占绝大多数的,对材料高温性质起决定性作用的化学成分。杂质:指耐火材料中不同于主成分的,含 量微少而对耐火材料的抵抗高温性质带来危害的化学成分。外加成分:常称为外加剂,是在耐火制品生产中为特定目的另外加入的少量成分。 矿物:由相对固定的化学组分构成的有确定的内部结构和物理性质的单质或化合物 密度分为:体积密度、视密度、真密度。①体积密度d b:指材料的质量M与其含材料 的实体积Vb和全部气孔体积之和的总体积V b之比 d b=M/V b=M/(Vt+Vc+Vo)。②视密度(表观)da:指材料的质量与其含材料的实体积和封闭气孔体积之和的体积之比。 da=M/(Vt+Vc)③真密度dt:指材料质量与其实体积之比.dt=M/Vt 主晶相:指构成结构结构的主体且熔点较高,对材料的性质起支配作用的一种晶相,(其性质,数量,分布和结合状态直接决定耐火制品性质)。次晶相:又称第二晶相 或第二固相,指耐火材料中在高温下与主晶相和液相并存的,一般其数量较少和对材 料高温性能的影响较主晶相为小的第二种晶相。基质:指在耐火材料大晶体间隙中 存在,或由大晶体嵌入其中的那部分物质,也可认为是大晶体之间的填充物质或胶结物。 耐火度:耐火度是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能,表征材料 抵抗高温作用的性能。其意义与熔点不同。熔点是结晶体的液相与固相处于平衡时的

耐火材料生产安全规程

耐火材料生产安全规程 耐火材料生产安全规程 AQ 2023-2008 Safety regulations for refractory material 目次 、, 、- 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 总则 5 基本规定 6 厂址选择、厂区布置及厂房 7 生产工艺 8 动力供应与管线 9 工业卫生 、八 前言 本标准是依据国家有关法律法规的要求,在充分考虑耐火材料生产工艺的特点(除存在通常的机械、电气、运输、起重等方面的危害因素外,还存在易燃易爆和有毒有害气体、高温热源、尘毒、放射源等方面的危害和有害因素)的基础上编制而成的。 本标准对耐火材料安全生产作出了规定。 本标准由国家安全生产监督管理总局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会非煤矿山安全分技术委员会归口。

本标准起草单位:中钢集团武汉安全环保研究院、中冶焦耐工程技术有限公司、中钢集团洛阳耐火材料研究院、中钢集团耐火材料有限公司。 本标准主要起草人:李晓飞、高士林、赵丹力、梁占超、王瑞、李慎虑、胡东涛、熊建华、左大武、崔远海、陈强。 耐火材料生产安全规程 1 范围 本标准规定了耐火材料安全生产的技术要求。 本标准适用于耐火材料厂(或车间)的设计、设备制造、施工安装、验收以及生产和检修。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB2894 安全标志 GB4053.3 固定式工业防护栏杆安全技术条件 GB4053.4 固定式工业钢平台 GB4387 工业企业厂内铁路、道路运输安全规程 GB5082 起重吊运指挥信号 GB6067 起重机械安全规程 GB6222 工业企业煤气安全规程 GB7231 工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识 GB8703 辐射防护规定

王万--镁碳质耐火材料的简介

镁碳质耐火材料的介绍 王万 濮阳职业技术学院河南濮阳457000 摘要:主要介绍了镁碳质耐火材料的发展、性能原料及其代表性产品-MgO-C砖的工艺和应用。 关键词:镁碳质耐火材料镁碳砖发展性能 1.镁碳质耐火材料的发展及定义 1.1 镁碳质耐火材料的发展 随着冶金及高温工业的不断发展,新型耐火材料制品也不断推陈出新;与此同时随着耐火材料质量的提高及品种的日益完善,促进了冶金工业及相关领域的进步。耐火材料的使用性能与任何材料一样,也是随着原料质量的提高、生产工艺的改进等相关过程的不断进步与完善而不断的。在这样的一种背景下,迫切需要一种耐火制品既能节省能源、又能提高炉衬寿命且适应现代新冶炼技术所要求的使用性能下,镁碳质复合耐火材料便应运而生。镁碳质复合耐火材料是适应冶金工业的需要,于70年代后期至80年代中期研制、开发、生产和推广的一种新型复合耐火材料。镁碳质复合耐火材料由于其优良的使用性能从而使冶金工业发生了划时代的巨变。 1970年,日本九州耐火公司的渡边明,发明了镁碳质耐火材料。 镁碳质耐火材料在发明之初主要用于电熔热点部位,使超高功率电炉的炉衬寿命由老式碱性砖的2~3天提高到2~3周,从而促进了电炉炼钢生产率的显著上升。 1979年,镁碳质耐火材料开始用作转炉炉衬材料,实验证实,这种含碳制品同样适用于转炉,且同样能大幅度提高转炉炉衬的使用寿命 我国含碳制品的研究从80年开始,86年前后在全国各大、中、小钢厂全面推广使用,使我国很多钢厂的转炉炉衬的使用寿命迅速突破千炉大关。 1.2 镁碳质复合耐火材料的定义 镁碳质耐火材料是一种含碳的复合耐火材料。复合耐火材料指:由两种或两种以上不同 性质的耐火氧化物(MgO、CaO、Al 2O 3 、ZrO 2 等)和碳素材料及非氧化物材料为原料,用碳素 材料作为结合剂而制成的一种多相复合耐火材料。镁碳质耐火材料是以高温烧结镁砂或电熔镁砂和碳素材料为原料,添加各种非氧化物添加剂,用碳质结合剂制成的不烧的一种复合耐火材料。镁碳质复合材料既可以保持原材料的某些特点,又能发挥组合后的新特性,它可以根据需要进行设计,取长补短,从而最大限度地达到使用要求的性能。例如MgO-C砖耐火材料有效地利用了镁砂的抗侵蚀能力强和利用碳的高导热性及低膨胀性,补偿了碱性制品抗剥落性差的最大缺点。 2. 镁碳质复合耐火材料的性能 MgO-C质耐火材料作为一种复合耐火材料,有效地利用了镁砂的抗渣侵蚀能力强和利用碳的高导热性及低膨胀性,补偿了镁砂耐剥落性差的最大缺点。 2.1 耐高温性能 T M.PMgO=2825℃,T M.P石墨>3000℃,且MgO与C间在高温下无共熔关系。因而镁碳质

耐火材料制备原理及工艺设计

攀枝花学院 学生课程设计(论文) 题目:耐火材料制备原理及工艺设计 学生姓名:李茂学号: 201111101027 所在院(系):材料工程学院 专业: 2011材料科学与工程 班级: 2011级材料科学与工程一班指导教师:李亮职称:副教授 2013年12 月16 日 攀枝花学院教务处制

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1.绪论 耐火度高于1580℃的无机非金属材料称为耐火材料,耐火度指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下,抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。耐火材料主要是指无机非金属材料构成的材料和制品,是用作高温窑炉等热工设备的结构材料,以及工业用高温窑和部件的材料,并能承受相应的物理化学变化和机械作用。关于耐火材料的工艺20世纪50年代以前都是采用单一耐火原料制造的,50年代以后都采用了复合工艺。耐火材料种类繁多,通常按耐火度高低分为普通耐火材料(1580~1770℃)、高级耐火材料(1770~2000℃)和特级耐火材料(2000℃以上);按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。此外,还有用于特殊场合的耐火材料。现在对于耐火材料的定义,已经不仅仅取决于耐火度是否在1580℃以上了。目前耐火材料泛指应用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生产设备内衬的无机非金属材料。经常使用的耐火材料有AZS砖、刚玉砖、直接结合镁铬砖、碳化硅砖、氮化硅结合碳化硅砖,氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料;氧化钙、氧化铬、氧化铝、氧化镁、氧化铍等耐火材料。经常使用的隔热耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、绝热板等。经常使用的不定形耐火材料有补炉料、耐火捣打料、耐火浇注料、耐火可塑料、耐火泥、耐火喷补料、耐火投射料、耐火涂料、轻质耐火浇注料、炮泥等。 近几十年来,高温技术迅速发展,由于熔炼难熔金属和特种合金和超纯金属的需要,发展了特种耐火材料,耐火材料的应用领域不断扩大,占有重要地位。目前,我国每年消耗耐火材料约800万吨。镁铬质耐火材料是以氧化镁(MgO)和三氧化二铬(Cr2O3)为主要成分,以方镁石和尖晶石为主要矿物组分的耐火材料制品。镁铬耐火砖的耐火度高,高温强度大,抗碱性渣侵蚀性强,热稳定性优良,对酸性渣也有一定的适应性。但是今后镁铬材料产量将会下降,因为在高温条件下制备和使用时,它会产生有害的六价铬的化合物造成环境污染。制造镁铬砖的主要原料是烧结镁砂和铬铁矿。镁砂原料的纯度要尽可能高,铬铁矿化学成分的要求为:Cr2O3 30~45%,CaO不大于1.0~1.5%。烧制镁铬砖的生产工艺与镁质砖大体相仿。为了消除砖在烧成过程中由于MgO和Cr2O3、Al2O3或铁的氧化物反应生成尖晶石时的膨胀而引起的松散效应,也可采用合成的共同烧结料制成镁铬砖。此外,还有不烧镁铬砖,例如,用无机镁盐溶液结合的不烧镁铬砖。不烧镁铬砖生产工艺简单,成本低,热稳定性也好,但高温强度远不及烧成砖。50年代末,发展出一种所谓“直接结合”镁铬砖。这种砖的特点是原料纯,烧成温度高,方镁石、尖晶石等高温相之间直接结合,硅酸盐等低熔相为孤岛状分布,因此,显著地提高了砖的高温强度和抗渣性。镁铬砖主要用于冶金工业,如构

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