耐火材料复习

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耐火材料基础知识

耐火材料基础知识

04
耐火材料的应用与选择
耐火材料的应用
钢铁工业
在钢铁工业中,耐火材料被广泛应用于高炉、热风炉、转 炉、连铸机等设备中,起到保护炉体、防止高温侵蚀的作 用。
能源工业
在煤炭、石油和天然气等能源工业中,耐火材料用于各种 加热炉、窑炉和反应器中,以保护设备并提高生产效率。
有色金属工业
在铜、铝、镁等有色金属冶炼过程中,耐火材料同样被广 泛应用于各种熔炼炉、保温炉和电解槽等设备中。
气孔结构
耐火材料中含有一定量的气孔,这 些气孔的大小和分布对材料的热导 率、抗热震性等具有重要影响。
03
耐火材料的性质与性能
耐火材料的物理性质
气孔率
耐火材料中含有一定量的气孔,这些气孔会降低材料的密 度,并影响其热学、机械等性能。气孔率可以通过实验测 量,是评价耐火材料质量的重要指标之一。
吸水率
耐火材料的趋势
要点一
高性能及环保要求
随着工业的持续发展,对耐火材料的 高性能要求越来越高,包括更高的耐 温性能、更低的导热系数、更好的抗 腐蚀性能等。同时,为了响应环保要 求,耐火材料行业正在积极开发低污 染、可再生和可循环利用的材料。
要点二
定制化及专业化
现代工业的多样性对耐火材料提出了 多样化的需求。为了满足不同工业领 域对耐火材料的特定要求,耐火材料 行业正朝着定制化和专业化方向发展 。
易破裂或损坏。
耐磨严重,因 此要求耐火材料具有较好的耐磨
性。
05
耐火材料的制备与加工
耐火材料的制备
直接制备法
直接将原材料按照配方比例混合,然后进行成型和烧结。这种方法最为简单,但要求原材 料的物理和化学性能必须稳定。
间接制备法
先合成或制备成中间产品,然后再进行烧结或加工成最终产品。这种方法需要更多的步骤 和工艺控制,但可以获得更精确的化学成分和性能。

耐火材料复习资料

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耐火材料:是指耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。

主晶相:是指构成制品结构的主体且熔点较高的晶相。

基质:是指耐火材料中大品体或骨料间隙中存在的物质。

直接结合:指耐火制品中,高熔点的主晶相之间或主晶相与次晶相间直接接触产生结晶网络的一种结合,而不是靠低熔点的硅酸盐相产生结合。

成型:借助外力和模型将坯料加工成为具有一定尺寸、形状和强度的坯体或制品的过程。

主晶相陶瓷结合:又称为硅酸盐结合,其结构特征是耐火制品主晶相之间由低熔点的硅酸盐非晶质和晶质联结在一起而形成结合。

酸性耐火材料:含有相当数量的游离二氧化硅(Si02)。

酸性最强的耐火材料是硅质耐火材料,几乎由94〜97%的游离硅氧(Si02)构成。

粘土质耐火材料与硅质相比,游离硅氧(Si02)的量较少,是弱酸性的。

碱性耐火材料:含有相当数量的MgO 和CaO 等,镁质和白云石质耐火材料是强碱性的, 格镁系和镁橄榄右质耐火材料以及尖晶石耐火材料属于弱诚性耐火材料。

热震稳定性:耐火材料抵抗温度的急剧变化而不破坏的性能。

抗渣性:耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀怍用而不破坏的能力。

粘土质耐火材料:是用天然产的各种粘土作原料,将一部分粘土预先煅烧成熟料,并与部分生粘土配合制成Al2O3含量为30%-46%的硅酸盐铝质耐火材料。

耐火泥:是由粉状物料和结合剂组成的供调制泥浆用的不定形耐火材料。

矿化剂:泛指内生成矿作用中对成矿物质的运移和集中起重要媒介作用的物质。

防氧化剂:含碳耐火材料采用金属添加剂的作用在于抑制碳的氧化, 被称为防氧化剂减水剂:是指在能在保持耐火浇注料的流动值基本不变的条件下,显著降低拌和用水量的物质。

镁碳砖:是由高熔点碱性氧化镁(2800℃)和难以被炉渣浸润的高熔点碳素材料为原料,添加各种非氧化物添加剂,用碳质结合剂结合而成的不烧碳复合材料。

电熔镁砂是以优质镁砂为原料经过熔化而制成。

低水泥浇注料:由耐火细粉和结合剂组成的基质中,用超细粉(指粒度小于10μm )来取代部分或大部分铝酸钙水泥,在加入少量分散剂使超细粉均匀地分散于骨料颗粒之间,填充在亚微米级的空隙中,从而形成均匀致密的组织结构。

耐火材料复习题

耐火材料复习题

《耐火材料工艺学》复习提纲第一章1.耐火材料的概念:耐火材料是指耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。

2.按化学矿物组成分类:硅质制品、硅酸铝制品、镁质制品、白云石制品、铬质制品、特殊制品。

第二章1.三种化学矿物组成:①主成分。

耐火制品中构成耐火基体的成分。

它的性质和数量直接决定制品的性质。

氧化物、元素或非氧化物的化合物。

分酸性、中性和碱性三类。

②杂质成分。

由原料及加工过程中带入的非主要成分的化学物质(氧化物、化合物等)。

这些杂质的存在往往能与主成分在高温下发生反应,生成低熔性或大量的液相,从而降低耐火基体的耐火性能,也称之为溶剂。

③添加成分。

为促进其高温变化和降低烧结温度。

分为矿化剂、稳定剂和烧结剂等。

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,改善制品的某些性能。

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,也称为结合相。

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2.三种气孔率表示方法及关系:①总气孔率(真气孔率)Pt,总气孔体积与制品总体积之比;②开口气孔率(显气孔率)Pa,开口气孔体积与制品总体积之比;③闭口气孔率Pc,闭口气孔体积与制品总体积之比。

三者的关系为:Pt=Pa +Pc气孔率大小影响耐火制品哪些性能?气孔率是耐火材料的基本技术指标。

其大小影响耐火制品的所有性能,如强度、热导率、抗热震性等。

3.高温蠕变性的概念:制品在高温下受应力作用随着时间变化而发生的等温形变。

分为高温压缩蠕变、高温拉伸蠕变、高温弯曲蠕变和高温扭转蠕变等。

高温蠕变曲线的三阶段①oa-起始段:加外力后发生瞬时弹性变形,外力超过试验温度下的弹性极限时会有部分塑性形变;②ab-第一阶段:紧接上阶段的蠕变为一次蠕变,初期蠕变,应变速率de/dt随时间增加而愈来愈小,曲线平缓,较短暂;③bc-第二阶段:二次蠕变,黏性蠕变、均速蠕变或稳态蠕变。

耐火材料基础知识

耐火材料基础知识
实际生产中需根据硅石原料的组成与性质来确定。理想的 矿化剂应具备如下条件: 1)能与SIO2作用,并在不太高的温度下形成液相(一般 在1300~1350 ℃ 以前),而且对系统的耐火度降低不大; 2)能够形成足够数量的液相,液相应具有低的粘度及较 强的润湿石英颗粒表面的能力; 3)矿化作用不过于激烈,烧成制品不产生裂纹; 4)矿化剂不具备水溶性,在坯体中易于分布; 5)价格合理,易于制备。
1.6 硅藻土:海水或淡水中的微生物——硅藻类的遗体骨 骼(硅壳)堆积而成,本质上是含水的非晶质二氧化硅。
第一节 石英原料的主要类型及SiO2变体
2. SiO2变体的种类及性质
α-石英、β-石英
SiO2的种类
α-鳞石英、β-鳞石英、γ-鳞石英 α-方石英、β-方石英 石英玻璃
第一节 石英原料的主要类型及SiO2变体
★ 耐火材料在烧制过程当中的物理化学变化一般都 未达到烧成温度下的平衡状态,当制品在长期使 用中,受高温和时间的作用,会进一步产生物理 化学变化,从而进一步烧结和物相再结晶和玻璃 化,从而初始制品进一步密实,产生重烧收缩。 但是有的如硅质在高温下产生膨胀。
★ 重烧线变化的大小表明制品高温体积稳定性的好 坏,为了降低耐火制品的重烧收缩或膨胀,在工 艺上一般提高砖坯的成型密度,适当提高烧成温 度或延长保温时间,但不宜过高,以免制品变形 或者进一步玻璃化,从而降低了热震稳定性。
热容
★ 热容(又称比热容)是指常压下加热1公 斤样品使之升温一度所需的热量。
★ 影响热容的因素
耐火材料的热容是随它的化学矿物组成和所处的 温度条件而变化的,通常很少测定热容,检验标 准中也没有规定方法。
重烧线变化
★ 重烧线变化是指将耐火材料试样加热到规定温度, 并恒定一定时间,冷却至室温以后,其线性尺寸 的不可逆变化。

耐火材料基础知识

耐火材料基础知识

耐火材料基础知识
耐火材料是指能够在高温环境下保持其物理和化学稳定性的材料。

它们具有抵抗高温、耐热性能好的特点,广泛应用于冶金、建筑、化工、能源等行业。

以下是耐火材料的基础知识:
1. 耐火材料的分类:
- 常规耐火材料:如陶瓷、石英、石膏等。

- 耐火砖:按材料分为硅酸盐系耐火砖、浇注用耐火砂浆等。

- 氧化铝系耐火材料:如桑莎石、高铝石等。

- 碳化硅系耐火材料:如碳化硅砖、碳化硅陶瓷等。

- 耐火陶瓷:如氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷等。

- 耐火纤维材料:如陶瓷纤维、石棉纤维等。

1
2. 耐火材料的特性:
- 耐高温性:一般指材料能够在1000℃以上的高温环境下不熔化、不软化、不失去强度。

- 耐热震性:指材料在急剧温度变化下的稳定性,能够承受温度快速变化所引起的应力而不破裂。

- 耐腐蚀性:指材料不受化学腐蚀和气体侵蚀。

- 密度低:易于加工和运输。

- 热导率低:防止热量传导产生损耗。

- 尺寸稳定性:在高温下不发生变形。

- 机械强度和耐磨损性:能够承受机械和磨损应力。

3. 耐火材料的应用领域:
- 冶金行业:如高炉、炼钢炉等。

- 建筑行业:如石膏板、耐火砖等。

2
- 化工行业:如催化剂、蒸馏塔等。

- 能源行业:如电厂炉、火力发电等。

- 环保行业:如焚烧炉、烟气除尘器等。

以上是关于耐火材料的基础知识,它们在各个行业中扮演着重要的角色,保证了设备和结构在高温环境下的安全运行。

3。

耐火材料复习资料

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一.填空1.耐火材料按化学属性分为三大类,酸性耐火材料、碱性耐火材料和中性耐火材料。

2.含SiO2在90%以上的材料统称硅质耐火材料,硅砖以硅石为主要原料生产,其SiO2含量一般不低于93%,主要矿物组成为磷石英和方石英。

3.镁铝尖晶石分子式为MgAl2O4。

4.耐火材料按生产工艺或加工制造工艺分类,可分为烧成制品、熔铸制品和不烧制品。

5.耐火材料按成型工艺分为天然岩石切锯、泥浆浇注、可塑成型、半干成型、振动成型、熔铸成型和捣打成型。

6.耐火材料的化学成分、矿物组成和微观结构决定了耐火材料的性质。

7.耐火材料的性质主要包括化学-矿物组成、组织结构、力学性质、热学性质和高温使用性质等。

8.耐火材料化学组成的主成分是指在耐火材料中对材料的性质起决定作用并构成耐火基体的成分,可分为酸性、中性和碱性耐火材料。

9.矿物组成可分为两大类:结晶相与玻璃相,其中结晶相又分为主晶相和次晶相。

10.耐火材料的添加剂,按目的和作用分为矿化剂、稳定剂和烧结剂等。

11.耐火制品的性质是其矿物组成和微观结构的综合反映。

12.耐火材料制品的损坏是从基质开始的。

13.耐火材料是由固相和气孔两部分构成的非匀质体。

14.耐火材料的R&D包括原料技术、生产技术、开发技术、应用技术。

15.耐火材料高温变形实质取决于晶体的性质、基质的实质、晶体与基体结合的情况。

二.判断1.当热风炉的风温低于900时,一般采用碳砖,当高于900时,格子砖采用高铝砖、莫来石、硅砖等。

(R)2.镁质耐火材料以镁砂为主要原料,以方镁石为主晶相,MgO含量大于90%的碱性耐火材料。

(R)3.耐火材料中的杂质成分是能与耐火基体作用而使其耐火性能下降的氧化物或化合物。

(T)4.高温下熔融相粘度比低温脆性玻璃相粘度大。

(T)5.影响粉料流动性的因素有颗粒尺寸、表面粗糙度、表面水膜。

(T)6.对于耐火材料来说,耐火度越高越好。

(R)7.耐火材料的原料之所以要煅烧是为了去除原料中易挥发的杂质和夹杂物。

耐火材料复习提纲

耐火材料复习提纲

第一章耐火材料的定义及分类传统的定义:耐火度不小于1580℃的无机非金属材料;ISO的定义:耐火度不小于1500℃的无机非金属材料及制品。

2、按化学性质分类(1)酸性耐火材料中性耐火材料碱性耐火材料3、按制造方法分类块状耐火材料;不定形耐火材料;烧制耐火材料;熔铸耐火材料。

4、按耐火度分类普通耐火材料;高级耐火材料;特级耐火材料5、按形状和尺寸分类标准砖; 异型砖;管形材;耐火器皿。

6、按使用场合分类冶金用;水泥窑用;玻璃窑用;陶瓷窑用;锅炉用。

7、按性质分类按密度分:轻质(气孔率45%-85%)、重质;按功能特性:抗蠕变性、耐磨性、抗渣性等耐火材料按气孔率分类:特致密制品;高致密制品;致密制品;烧结制品;普通制品;轻质制品;超轻质制品。

耐火材料的一般生产过程◆原料加工→配料→混练→(成型)→干燥→烧成(熔制)→(成型)→检验→成品配料原料的配合粒度的配合★临界粒径的确定★配料包括按规定比例的各种原料、和同一原料的各不同颗粒组成配合的粉料;1、要求:a、配料的化学组成必须能满足制品的要求,并且应比控制指标高些;b、结合剂的选择对制品的最终性能不产生影响,对结合剂变为制品的一部分应慎重,作为配料组成配料;c、原料中含水分和灼减成分时,使得原料、配料和制品的化学组成之间出现换算关系。

2、配料方法:容积法:按体积比来配料。

简单。

重量法:比较准确,误差一般≤0.2%。

配料一、各种原料的配合(配方)●根据耐火材料制品的品种和性能要求选用原料的配合;●对烧结制品、不烧制品、不定形耐火材料,各种颗粒熟料或其他脊性料与各种结合剂的配合是配料的重要环节;●原则:任何原料或结合剂的选用,及其用量都应合理控制,应保证既有利于制品的生产,又不能损害制品的性能。

要考虑各种物料之间的化学反应。

(2) 粉体的流动性颗粒形状影响粉体的流动性。

a、休止角:未加负载的粉料堆积在水平面上,假设落在料堆顶上的粉料速度是可以忽略不计的,则料堆与水平面的交角。

耐火材料基础知识考核

耐火材料基础知识考核
B.镁砖
C.硅砖
D.碳砖
14.耐火材料的荷重软化温度是指材料在( )时开始软化的温度。
A.高温
B.一定负荷下
C.常温
D.无负荷
15.下列哪种因素会影响耐火材料的导热系数?( )
A.气孔率
B.化学成分
C.温度
D.所有以上因素
第二部分多选题(本题共15小题,每小题2分,共30分.在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的)
A.原材料的质量
B.混合比例
C.施工技术
D.使用环境
11.耐火材料在高温应用中可能会遇到哪些物理变化?( )
A.蠕变
B.软化
C.热膨胀
D.相变
12.以下哪些是耐火材料中的非晶态材料?( )
A.玻璃
B.硅胶
C.石墨
D.氧化铝
13.以下哪些措施可以提高耐火材料的使用寿命?( )
A.优化材料配方
B.提高施工质量
耐火材料基础知识考核
考生姓名:_________________答题日期:_________________得分:_________________判卷人:_________________
第一部分单选题(本题共15小题,每小题2分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列哪种材料不属于耐火材料?( )
A.浇注料
B.喷涂料
C.摊铺料
D.粘土
5.耐火材料的烧结过程包括以下哪些阶段?( )
A.物理吸附
B.化学结合
C.体积收缩
D.晶粒长大
6.以下哪些情况下会导致耐火材料损坏?( )
A.温度变化过快
B.高温下的物理冲击
C.化学侵蚀

【精品】耐火材料复习资料文档.doc

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一、判断题1.耐火材料的化学纽•成,又称为化学成分,一般用化学分析方法进行测定。

«2.制用耐火材料通常测定以下氧化物A 12O3、SiO2、Fe2O3、CaO、M gO、Ti02、N a 2 0. K2 0 等,并测定灼减。

V3.不同类的耐火材料及制品具有相同的化学成分。

x4.每一种耐火材料按各个成分含量的多少,又可以分成两个部分,--部分是占绝对数量的基本成分,另一部分是占少量的杂质成分。

V5.在进行耐火原料分析吋,测定灼减量有着特殊的意义,其测定结果反映出原料内去掉气体产物和有机物含最的多少,可以用以判断原料在烧成过程中收缩大小,以及在生产中是否要预先进行锻烧等。

76.通过化学分析的测定结果,根据耐火材料所含成分的种类及数量,可以初步判断原料的纯度和制品的性能。

勺7.耐火材料原料及制品中所含矿物种类和数量,统称为化学纽.成。

x8.具有相同化学成分的耐火材料,其矿物组成一定相同。

x9.耐火材料的一系列性质指标又主要决定于矿物组成。

710.粘十.原料和山它制成的粘土制品,化学纟I[成可以很接近,但矿物纟I[成却完全不同。

V11 •粘十•原料主要有高岭石及其他杂质矿物组成=V12.粘土质制品则以高岭石和硅酸盐玻璃相纽成。

x13.化学纽•成和矿物纽•成是两个不同的概念,是有区别的,但化学成分和矿物成分之间又有着内在的联系。

〈14.在-激情况下,制品中的主要化学成分越多,贝I」形成的主要矿物量也越多。

V15.制晶的矿物组成,取决于制殆的化学成分和形成制品时的外界因素。

716.0前耐火材料的矿物组成和显微结构的方法,一-般是通过显微镜观察,以及X対线分析,差热分析和衍射鉴定等。

“17.耐火材料的化学■矿物纽成是分析原料及制品特性的一个主要方面。

71&耍改变制品特性,提高制品质量,一•般都采用调整制品化学组成的方法。

x19.耐火材料的常温物理性质有真密度、真比重、气孔率、吸水率、体积密度和耐斥强度等。

耐火材料学

耐火材料学

第一章绪论1.定义。

耐火材料是耐火度不低于1580℃的无机非金属材料(传统)。

或耐火材料为物理与化学性质适宜于在高温下使用的非金属材料,但不排除某些产品可含有一定量的金属材料(国标)。

2.填空。

耐火材料按化学性质可分为酸性耐火材料、碱性耐火材料、中性耐火材料;按供给形态可分为定型耐火材料和不定型耐火材料;按耐火度可分为普通耐火材料、高级耐火材料、特级耐火材料、超级耐火材料;按加工制造工艺可分为烧成砖耐火材料、熔铸砖耐火材料、不烧砖耐火材料。

按化学矿物组成可分为硅质耐火材料、硅酸铝质耐火材料、镁质耐火材料、白云石质耐火材料、铬质耐火材料、锆质耐火材料、碳复合耐火材料、特种耐火材料。

(必考一种)3.不定型耐火材料的品种很多,主要有浇注料、可塑料、捣打料、干式料、喷射料、接缝料、挤压料、涂料、炮泥、泥浆等。

第二章耐火材料显微结构与性质一、耐火材料的显微结构1.填空。

耐火材料的性质包括:化学矿物组成、组织结构、力学性质、热学性质和高温使用性能。

或耐火材料的性质包括:物理性质、使用性能和工作性能。

2.物理性质是指材料本身固有的特性,包括导热系数、热膨胀系数、热容等热学性质;常温与高温下的耐压强度、抗折强度、弹性模量、泊松比、断裂韧性等力学性质以及真密度、体积密度、气孔率(开口气孔率(显气孔率)、闭气孔率、真气孔率(总气孔率))、吸水率、透气度等表示材料致密程度的性质等等。

3.耐火材料的使用性能多半是指在使用条件下抵抗损毁能力的性能。

包括抗渣性、抗热震性、耐火度、高温荷重软化温度、高温蠕变性、高温体积稳定性(重烧线变化)等。

耐火材料的使用性能对其使用寿命有很大影响。

除了耐火度外,它们决定于材料的物质组成和显微结构,而耐火度主要与其化学成分有关。

4.耐火材料的工作性能主要指的是其在制造和施工过程中表现出来的性质,如在压制过程中泥料的可压缩性,浇注料在施工过程中的流动性等。

它们不像使用性能那样受到显微结构的影响,而是反过来对耐火材料的显微结构产生影响。

耐火材料复习

耐火材料复习

1.耐火材料分类、及主要成分:2.耐火材料生产的一般工艺过程:原料的加工→配料→混练→成型→干燥→烧成→拣选→成品3. 矿物组成可分为两大类:结晶相与玻璃相,其中结晶相又分为主晶相和次晶相。

主晶相是指构成耐火制品结构的主体而且熔点较高,对材料的性质起支配作用的一种晶相。

次晶相是指在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的,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或胶结物。

4.耐火制品中的气孔类型:1—封闭气孔;2—开口气孔;3—贯通气孔5.总气孔率/真气孔率:若气孔体积中包含各种气孔时,则此种气孔体积与材料总体积之比称为总气孔率或真气孔率。

封闭气孔率:封闭气孔体积与总体积之比显气孔率/开口气孔率:与大气相通的气孔(含贯通气孔)体积与总体积之比显气孔率的作用:材料的显气孔率不仅可反映耐火材料的宏观结构的致密程度,也反映其制造工艺中粒度组成、成型和烧成等是否合理,同时可间接判断其他许多技术性质,如抗热震性、热膨胀系数、体积密度、热导率、强度等。

6.耐火材料的使用性质(1)耐火度材料在高温无外力作用下达到特定软化变形程度的温度称为耐火度。

(2)荷重软化温度:耐火材料在一定的重负荷和热负荷共同作用下达到某一特定压缩变形时的温度。

影响因素:(1)主晶相的种类和性质以及主晶相间或主晶相和次晶相间的结合状态;(2)基质的性质和基质同主晶相或同主晶相和次晶相的数量比及分布状态;(3)制品的密实性和气孔的状况也有一定的影响。

7.高温体积稳定性:指其在热负荷作用下外形体积或线度保持稳定而不发生永久变形的性能。

8.抗热震性:耐火制品抵抗温度急剧变化而不破坏的能力。

高温窑炉等热工设备在运行过程中,其运行温度常常发生变化甚至剧烈的波动,这种温度的急剧变化常常会导致耐火材料产生裂纹、剥落、崩裂等结构性的破坏,而影响热工设备操作的稳定性、安全性和生产的连续性。

耐火材料复习资料

耐火材料复习资料

耐火材料复习资料耐火材料定义:耐火度不低于1580的非金属材料。

特种耐火材料:使用特殊的原料,用特殊工艺制备或者有特殊用途的耐火材料。

耐火材料分类:(化学性质)酸性、碱性、中性耐火材料显微结构:耐火材料是由固相(包括结晶相和玻璃相)和气孔两部分构成的非均质体宏观结构。

真密度:耐火材料质量与其真体积之比。

热力学性质:材料方面:质点相对原子质量越小,密度越小,弹性模量越大,导热系数越大。

晶体结构:结构越复杂,导热系数越低。

耐火度:耐火材料在无荷重条件下抵抗高温而不熔化的特性。

高温蠕变:在一定压力下随时间的变化而产生的等温变形称为耐火材料的高温蠕变。

荷重软化温度:耐火材料在规定的升温条件下,受恒定荷载产生规定变形时的温度。

等静压成型:依靠高压液体或气体从各方向对物料施加相同压力使其成型。

我国高铝矾土主要组成:一水,三水铝矾土弹性后效:颗粒不被破坏,但产生较大弹性形变,当卸压后会产生较大的反弹。

混练:使不同组分和粒度的物料同的物料同适量的结合剂经混合和挤压作用达到分布均匀和充分润湿的泥料制备过程。

不定形耐火材料:是由颗粒料和一种或多种结合剂组成的混合料(这种混合料既可以是致密的,也可以是隔热的。

隔热混合料制备和烘干后的试样,测定其气孔不低于45%),有的以交货状态直接使用,有的加一种或几种合适的液体调配后使用。

高铝矾土在锻烧过程中的变化:即分解脱水和莫来石化阶段、二次莫来石化阶段和重结晶烧结阶段。

防水化的措施:塑料薄膜将砖密封包装,不与大气中的水分接触。

沥青浸渍,使其进入砖内覆盖颗粒和砖体表面。

困料:把混合好的泥料在一定湿度与温度条件下存放一段时间。

困料的作用随坯料的性质不同而异,如使结合粘土和水分分布得更加均匀些,充分发挥结合粘土的可塑性能和结合性能,以改善坯料的成型性能。

而对氧化钙含量较高的镁砖坯料进行困料,则为了使氧化钙在坯料中充分消化,以避免成型后的砖坯在干燥和烧成初期由于氧化钙的水化而引起砖坯开裂。

耐火材料复习题及答案

耐火材料复习题及答案

一、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6,32O Al 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8,2ZrO 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:232,,MS C CMS S M二、主晶相:构成材料的主体,熔点较高,对材料的性质起支配作用的一种晶相基质:指分散有断续颗粒的连续介质(耐火材料中大晶体或骨料间隙中存在的物质) 耐火度:材料在没有荷重的情况下,抵抗高温作用下熔化和软化的性能注浆成型法:所谓注浆成型法,就是将粉料的悬浮液使之具有一定的流动性,将悬浮液注入到模具里面或模腔里面,形成具有一定形状的模坯的方法。

烧结:把粉状或非致密的原料经过加热,当它低于其熔点温度的一定温度范围时,发生少量的易熔成分液化,颗粒连接,填充空气孔隙,结构致密物增大、急剧膨胀,强度和化学稳定性提高等物理化学变化,成为坚实的结合体的过程。

二次莫来石化:指在1200℃以上,从水铝石脱水形成的刚玉,与高岭石分解出来的二氧化硅继续反应,形成的莫来石称为二次莫来石,过程为二次莫来石化。

三、1、什么叫困料?答:将混炼成型或挤力处理后的坯料在一定温度、湿度的环境下,储存一段时间的方法。

其发生的有利的化学物理变化有:通过困料的过程,使它里面的水分分布更加均匀,坯料表面的蒸发水分非常少;坯料里面的水分通过里面的毛细管从水分高的地方转移到水分少的地方,原来毛细管中没有被水填充的地方被水填充,增加了坯料的可塑性;在潮湿的环境中由于细菌的作用可使有机物变质,并生成有机酸,起到表面活性剂的作用并使坯料均化;另外,困料中的水化反应有时可以产生一些胶体物质,提高坯料的结合性和可塑性。

耐火材料复习

耐火材料复习

1.什么是耐火材料,及其分类。

2.耐火材料中杂质成分与主成分形成的液相对耐火材料的高温性能影响。

3.耐火材料的微观组织结构有什么特点4.耐火材料中的气孔都有哪些类,对其性能有何影响5.什么叫蠕变,高温蠕变主要有哪三个特征阶段。

6.耐火材料的高温使用性能有哪些,都有何意义。

耐火度:意义,辨别荷重变形温度:意义,不同材料荷重变形温度的特点及影响抗热震性:意义及内容高温体积稳定性:意义抗渣性:意义及方式7.耐火材料的基本生产工艺过程。

8.原料的加工主要有哪些阶段,各有何作用。

9.配料主要有哪些方面,各有何意义。

10.什么叫做混炼,有何目的。

11.在半干法压制坯体时,要注意哪些方面才能有效防止层裂。

12.干燥过程有哪几个阶段。

13.烧成过程可分为几个阶段,烧成制度主要包括哪些内容。

14.Al2O3—SiO2二元相图,以及系各类耐火材料的特性。

15.粘土质耐火材料的定义以及特性16.高铝矾土的烧结特性17.Al2O3—SiO2系各类耐火材料性能以及金属氧化物对其性能的影响。

18.SiO2的多晶变化。

19.矿化剂的作用及影响矿化作用的因素20.镁砖的分类。

21.不同镁砖中结合物对材料性能的影响22.残余碳的作用23.镁碳砖抗氧化机理24.直接结合砖的意义、形成以及性能。

25.部分稳定氧化锆提高材料热震性即增韧机理26.含碳、碳化硅质耐火材料分类和性质27.不定形耐火材料的定义、分类及特性。

28.不定形耐火材料用结合剂的分类及作用29.不定形耐火材料用外加剂的作用30.隔热,特种耐火材料的分类及特点。

耐火材料的基本知识

耐火材料的基本知识

耐火材料的基本知识目录一、耐火材料的定义与分类 (2)1.1 耐火材料的定义 (3)1.2 耐火材料的分类 (3)1.2.1 根据化学成分分类 (4)1.2.2 根据耐火度分类 (5)1.2.3 根据使用温度分类 (6)1.2.4 根据材质分类 (7)二、耐火材料的物理化学性质 (8)2.1 耐火材料的物理性质 (9)2.2 耐火材料的化学性质 (10)2.2.1 化学稳定性 (11)2.2.2 抗氧化性 (12)2.2.3 耐酸性 (13)三、耐火材料的应用领域 (15)3.1 建筑材料 (16)3.2 陶瓷与玻璃工业 (17)3.3 冶金工业 (18)3.4 耐火材料在环保和节能方面的应用 (20)四、耐火材料的制备与加工 (21)4.1 原料的选择与处理 (22)4.2 炼制过程 (23)4.3 成型方法 (24)4.4 后处理与检验 (26)五、耐火材料的性能评估与测试 (27)5.1 性能评估方法 (28)5.2 主要性能测试方法 (30)5.2.1 化学分析 (31)5.2.3 工艺性能测试 (33)六、耐火材料的选用与优化 (34)6.1 选用原则 (36)6.2 优化策略 (36)七、耐火材料的发展趋势与挑战 (38)7.1 发展趋势 (40)7.2 面临的挑战 (41)一、耐火材料的定义与分类耐火材料是一种在高温环境下能够保持其物理性质和化学性质稳定的材料。

它们广泛应用于冶金、陶瓷、石油化工等领域,为各种高温设备或工艺过程提供必要的结构支撑和保护。

基于其特殊的性质和应用,耐火材料在工业领域中的重要性不言而喻。

粘土质耐火材料:以粘土为主要原料,具有良好的可塑性、耐火度和化学稳定性,广泛应用于高炉、热风炉等冶金设备中。

硅质耐火材料:以硅石为原料,具有优异的耐高温性能、抗渣性和耐腐蚀性,常用于炼钢炉等高温设备的内衬材料。

高铝质耐火材料:以高铝矾土或工业氧化铝为原料,具有优良的抗侵蚀性和高温机械强度,常用于玻璃熔窑等高温设备的结构材料。

耐火材料基本知识

耐火材料基本知识


用途:钢包砖(最重要的尺寸为230mm)
三,菱镁矿的基础知识





镁碳砖的主要原料是镁砂,镁砂是由菱镁矿经过煅烧或电熔方式制成的。 所以,了解一些菱镁矿的知识对我们来说是很有必要的。 就菱镁矿来说,我们国家不仅是一个资源大国,而且是一个生产大国。 世界上菱镁矿储量的2/3集中在中国,产量的1/2由我国提供。 菱镁矿是一种镁的碳酸盐,化学式为碳酸镁MgCO3。 菱镁矿加热到640℃以上时,开始分解成MgO和CO2。 在700~1000℃煅烧时,二氧化碳没有完全逸出,成为一种粉末状物质, 称为轻烧镁,(也叫苛性镁,煅烧镁、α-镁,俗名苦土)。 在1400~1800℃煅烧时,二氧化碳完全逸出,得到氧化镁致密块体,叫 重烧镁(也叫硬烧镁、死烧镁、β-镁、僵烧镁) 在2500~3000℃煅烧(此时已为熔融状态),得到电熔镁。

用途:钢包砖(最重要的尺寸为厚度方向100mm,弧度)
美国的砖型


表示法:长度×宽度×厚度
如:9 ×6 ×3 ---------直形 9 ×41/2×(3-2) ---------侧楔形 常见长度为:8″、9″、12″、13.5″、15″、18″、21″ 通常厚度为3″ 美国的SU形砖与标准的外形一样,只是厚度有两种:一种是 3″(76.2mm),一种是4″(100mm), 如:SU645-3 SU730-4
砖的基本形状

e.
SU形(semi-universal)
如SU645
Байду номын сангаас的基本形状

f. 异形、其它非标准形。
(2),镁碳砖几种常见砖型代号及意义


P系列 Key系列 Minikey系列 SU系列 日本LW系列 美国砖型

耐火材料基础知识

耐火材料基础知识
此外,高铝砖的热膨胀系数小,温度急变抵抗性很好,和粘土 砖一样,在高温下也会发生残存收缩。
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2、高铝砖的用途 常用它来代替高质量的粘土砖和硅砖,以提高炉子的寿命。
目前主要用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反射 炉、回转窑内衬。此外,高铝砖还广泛地用做平炉蓄热式格 子砖、浇注系统用的塞头、水口砖等。但高铝砖价格要比粘 土砖高,故用粘土砖能够满足要求的地方就不必使用高铝砖 。
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2、粘土砖用途 粘土砖用途广泛。凡无特殊要求的砖体均可用粘土砖筑、高炉
、热风炉、化铁炉、平炉和电炉等温度较低部分使用粘土砖。盛钢桶 、浇铸系统用砖、加热炉、热处理炉、燃烧室、烟道、烟囱等均使用 粘土砖。粘土砖尤其适用于温度变化较大部位。
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即砖块中闭口气孔体积占整块体积的百分率。
b、体积密度(容重):包括全部气孔在内的1m3 砖块体积的 质量。
体积密度= M (kg/m3) V
c、真比重:不包括气孔在内的单位体积砖块重量与4℃水的单位体
积重量之比。
真比重= 不 包 括 气 孔 在 内 的 单 位 体 积 砖 块 重 量
a、 耐火度
1、定义:耐火材料抵抗高温而不变形的性能叫耐火度。
加热时,耐火材料中各种矿物组成之会发生反应,并生成易 熔的低熔点结合物而使之软化,故耐火度只是表明耐火材料软化 一定程度时的温度。
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2、耐火度的测定
测定耐火度时,将耐火材料试样制成一个上底每边为2mm ,下底每边为8mm,高mm、截面呈等边三角形的三角锥体。把

耐火材料基本知识试题

耐火材料基本知识试题

耐火材料基本知识试题1.什么是耐火材料答:耐火材料是指在高温环境中能满足使用要求的无机非金属材料。

它具有一定的高温力学性能,良好的体积稳定性,是各种高温设备必需的材料。

2.耐火材料分为有哪几种答:按其主要成分的化学性质可分为酸性、中性和碱性三类;按耐火度分为普通高酸、特级耐火材料(耐火度分别在1580~1770℃、1770~2000℃、2000℃);还可按烧制方法,气孔率等方法分类。

3.耐火材料的结构性能指什么答:指它的气孔率、吸水率、透气度、气孔孔径分布,体积密度,真密度等,它们是评价耐火材料质量的重要指标。

4.名词解释⑴热膨胀性——指耐火制品在加热过程中的长度变化,其表示方法有线膨胀率和线膨胀系数两种。

⑵热导率——指单位时间内,在单位温度下,单位面积试样所通过的热量。

⑶耐火强度——在一定温度下单位面积所能承受的极限载荷。

⑷抗折强度——指试样单位承受弯距时的极限折断应力。

⑸耐火度——是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用耐熔化的性能。

⑹荷重软化温度——指耐火制品在持续升温承受恒定载荷产生的温度。

⑺不定形耐火材料——不定形耐火材料是指一定级配的骨料和粉料,结合剂及外加剂组合形成的形状不定且不需高温烧成即可直接使用的耐火材料。

⑻耐火浇注料——是指浇注方法施工且无需加热即可硬化的不定形耐火材料。

⑼耐火喷射料——是用喷射施工方法修补热共设备内补用的不定形耐火材料。

⑽碱性耐火制品——是指以氧化镁、氧化钙、氧化镁和氧化钙为重要成份的耐火制品。

⑾隔热耐火材料——是指气孔率高,体积密度低,热导率低的耐火材料。

⑿耐压强度——是指耐火材料在一定温度下单位面积上所能承受的极限载荷。

⒀重烧成变化率——是烧成的耐火制品再次加热到规定温度,保温一定时间,冷却到室温所产生的残余膨胀和收缩。

⒁抗热震性——指耐火材料在高温下抵抗炉渣侵蚀和冲刷作用的能力。

5.回转窑用耐火材料基本要求答:(1)要求有较高的耐火度;(1)要求有较高的热力强度,高温下抗压,抗折强度(2)要求有较高的抗化学侵蚀能力和较高的耐磨性(3)要求有较高的抗热震性能(4)要求形状尺寸在允许范围内,便于砌筑(5)烧成带砖要求易于挂窑皮(6)要求较低的热导率和热膨胀系数6.浇注料施工的一般规定有哪些答:浇注料施工前应严格进行如下内容的检查:(1)检查产品的出厂时间和质量合格证,并通过检查试验确定是否失效(2)检查模板支得是否符合要求,有无预留膨胀缝(3)检查待浇注设备的外形及清洁情况(4)检查施工机具的方式情况,振捣工具等必须完好备件(5)检查锚固件的型式、尺寸、布置及焊接质量(6)检查周围耐火隔热层的预防浇注料失水措施(7)检查施工用水及计量工具,并考虑施工环境(冬、夏季)施工中要确保不停电,一旦施工不中断,使用模板要有足够的强度,刚性好,不变形、不段位、不漏浆,钢模木模要刷防水剂,重复使用的模具要先清理在涂漆方可使用,加水量严格控制,搅拌及震动要有足够的时间,膨胀缝预留合理,养护时间必须达到要求。

耐火材料应用复习

耐火材料应用复习

第一节高炉用耐火材料高炉是利用鼓入的热风使焦炭燃烧及还原熔炼铁矿石的竖式炉,是在高温和还原气氛下连续进行炼铁的热工设备。

高炉用耐火材料损毁的原因主要是炉料机械磨损、渣铁侵蚀、碱金属侵蚀和铅锌渗透、热应力和高温荷重等综合因素,其中温度是决定性的因素。

因此,高炉炉体易损部位均设有冷却系统,以提高炉衬的使用寿命。

高炉炉体由炉喉、炉身、炉腰、炉腹和炉缸5 部分组成。

炉体设有风口、出渣口、出铁口、冷却系统及加料装置等设施。

高炉炉衬按其使用损毁特点可分为上、中、下三段;上段包括炉喉、炉身上部和中部;中段包括炉身下部、炉腰和炉腹;下段为炉缸和炉底。

1.炉喉、炉身上部及炉身中部用耐火材料炉喉承受炉料下降时的直接冲击和摩擦,极易磨损,多采用高强度的粘土砖和高密度的高铝砖砌筑。

炉身上部和中部温度不超过700 C,无炉渣形成和炉渣侵蚀,除承受炉料滑行与冲击以及热烟气所携粉尘的摩擦而导致机械磨损外,主要是铅、锌侵入沉积,使衬砖组织变的脆弱,甚至鼓胀,还有碳素沉积及粘结物的作用,使炉衬开裂和结构松散。

整个炉体中该部位损毁较轻,一般采用氧化铁含量较低的致密粘土砖或高铝砖砌筑。

2、炉身下部、炉腰和炉腹用耐火材料炉身下部承受炉料下降时的摩擦与炉气上升时粉尘的冲刷作用,该部位温度较高并有大量炉渣形成,碱金属蒸汽的侵蚀作用较重,因此炉衬损毁速度较快。

炉腰处温度高,炉渣大量形成,渣蚀严重,碱侵蚀及高温含尘烟气的冲刷均较炉身严重。

炉腹部位的温度较炉腰高,其下部炉料温度约为1600〜1650C,气流的温度更高,低粘度的熔渣大量形成,不但渣蚀严重,同时仍然承受焦炭的摩擦以及由上而下的熔体及炙热气流的冲刷,该部位炉衬的损毁最为严重。

碳化硅耐火制品具有硬度高、高温强度大,热膨胀率低、导热性能、抗碱侵蚀性与抗热震性优良等特点,是高炉中段较为合适的炉衬材料。

炉身非工作层采用粘土质隔热砖砌筑,也可以用高铝水泥隔热耐火浇注料浇注和喷涂施工。

3、炉缸及炉底用耐火材料炉缸是盛装铁水和熔渣的部位,其侧壁上设有出渣口、出铁口和风口。

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1、.耐火材料的化学成分、矿物组成及微观结构决定了耐火材料的性质;2、耐火材料是耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。

耐火材料在无荷重时抵抗高温作用的稳定性,即在高温无荷重条件下不熔融软化的性能称为耐火度,它表示耐火材料的基本性能。

3、耐火材料的分类方法很多,其中主要有化学属性分类法、化学矿物组成分类法、生产工艺分类法、材料形态分类法等多种方法。

酸性耐火材料:硅质,半硅质,粘土质中性耐火材料:碳质,高铝质、刚玉质、锆刚玉质、铬质耐火材料两性氧化物: Al2O3、Cr2O3碱性耐火材料一般是指以MgO、CaO或以MgO·CaO为主要成分的耐火材料,镁质、石灰质、白云石质为强碱性耐火材料;镁铬质、镁硅质及尖晶石质为弱碱性耐火材料。

(1)硅质耐火材料含SiO2在90%以上的材料通常称为硅质耐火材料,主要包括硅砖及熔融石英制品。

硅砖以硅石为主要原料生产,其SiO2含量一般不低于93%,主要矿物组成为磷石英和方石英,主要用于焦炉和玻璃窑炉等热工设备的构筑。

熔融石英制品以熔融石英为主要原料生产,其主要矿物组成为石英玻璃,由于石英玻璃的膨胀系数很小,因此熔融石英制品具有优良的抗热冲击能力。

(2)镁质耐火材料是指以镁砂为主要原料,以方镁石为主晶相,MgO含量大于80%的碱性耐火材料。

通常依其化学组成不同分为:镁质制品:MgO含量≥87%,主要矿物为方镁石;镁铝质制品:含MgO >75%,Al2O3含量一般为7-8%,主要矿物成分为方镁石和镁铝尖晶石(MgAl2O4);镁铬质制品:含MgO>60% ,Cr2O3含量一般在20%以下,主要矿物成分为方镁石和铬尖晶石;镁橄榄石质及镁硅质制品:此种镁质材料中除含有主成分MgO外,第二化学成分为SiO2。

镁橄榄石砖比镁硅砖含有更多的SiO2,前者的主要矿物成分为镁橄榄石,其次为方镁石;后者的主要矿物为方镁石,其次镁橄榄石;镁钙质制品:此种镁质材料中含有一定量的CaO,主要矿物成分除方镁石外还含有一定量的硅酸二钙(2 CaO•SiO2)。

3)白云石质耐火材料以天然白云石为主要原料生产的碱性耐火材料称为白云石质耐火材料。

主要化学成分为:30-42%的MgO 和40-60%的CaO,二者之和一般应大于90%。

其主要矿物成分为方镁石和方钙石(氧化钙)。

4)碳复合耐火材料碳复合耐火材料是指以不同形态的碳素材料与相应的耐火氧化物复合生产的耐火材料。

一般而言,碳复合材料主要包括镁碳制品、镁铝碳制品、锆碳制品、铝碳制品等。

5)含锆耐火材料含锆耐火材料是指以氧化锆(ZrO2)、锆英石等含锆材料为原料生产的耐火材料。

含锆耐火材料制品通常包括锆英石制品、锆莫来石制品、锆刚玉制品等。

(6)特种耐火材料碳质制品:包括碳砖和石墨制品;纯氧化物制品:包括氧化铝制品、氧化锆制品、氧化钙制品等;非氧化物制品:包括碳化硅、碳化硼、氮化硅、氮化硼、硼化锆、硼化钛、塞伦(Sialon)、阿伦(Alon)制品等;1.3耐火材料的组成、结构与性质耐火材料是构筑热工设备的高温结构材料,在使用过程中除承受高温作用外,还不同程度地受到机械应力、热应力作用,高温气体、熔体以及固体介质的侵蚀、冲刷、磨损。

耐火材料的性质主要包括化学-矿物组成、组织结构、力学性质、热学性质及高温使用性质等。

(1)化学组成主成分 是指在耐火材料中对材料的性质起决定作用并构成耐火基体的成分。

耐火材料按其主成分的化学性质可分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。

杂质成分 耐火材料中由原料及加工过程中带入的非主要成分的化学物质(氧化物、化合物等)称为杂质。

杂质的存在往往能与主要成分在高温下发生反应,生成低熔性物质或形成大量的液相,从而降低耐火材料基体的耐火性能,故也称之为熔剂。

添加成分 耐火材料的化学组成中除主要成分和杂质成分外有时为了制作工艺的需要或改善某些性能往往人为地加入少量的添加成分,引入添加成分的物质称为添加剂。

按照添加剂的目的和作用不同可分为矿化剂、稳定剂、促烧剂等。

(2)矿物组成 矿物组成可分为两大类:结晶相与玻璃相,结晶相又分为主晶相和次晶相。

填充于主晶相之间的不同成分的结晶矿物(次晶相)和玻璃相统称为基质,也称为结合相。

基质对于主晶相而言是制品的相对薄弱之处,在使用中无论物理因素还是化学因素的破坏,往往首先从基质部分开始,基质被破坏后,主晶相失去基质的保护被损坏1.3.2 耐火材料的显微结构耐火材料是由固相(包括结晶相与玻璃相)和气孔两部分构成的非均质体。

它们之间的相对数量及其分布和结合形态构成了耐火材料的显微结构。

而耐火制品的显微组织结构表征的是耐火材料中主晶相与基质间的结合形态。

耐火材料主晶相与基质的结合形态有两种:即陶瓷结合与直接结合(如方镁石。

这种结合方式的高温性能要优越于前者)。

1.3.3 耐火材料的常温物理性质(1)气孔率 开口气孔(显气孔)、贯通气孔、封闭气孔。

也可分为开口气孔和封闭气孔两类。

耐火材料气孔率的指标常以显气孔率来表示: V1为制品中开口气孔的体积V0为试样外表面围成的体积(2)吸水率 (3)体积密度 (4)真密度与真比重 真比重的概念:单位体积耐火材料的重量与4℃单位体积水的重量之比值。

(5)透气度1.3.4 耐火材料的热学性质和导电性质(1)热膨胀耐火材料的体积或长度随着温度的升高而增大的物理性质称为热膨胀。

(2)热导率耐火材料的热导率是指单位温度梯度下,单位时间内通过单位垂直面积的热量,用λ表示:(3)热容 它是表征材料受热后温度升高情况的参数(4)导电性 某些耐火材料具有导电性,如含碳耐火制品具有导电性,而二氧化锆制品在高温下也具有较好的导电性,可以作为高温下的发热体。

1.3.5 耐火材料的力学性质 耐火材料的力学性质是指制品在不同条件下的强度等物理指标,是表征耐火材料抵抗不同温度下外力造成的形变和应力而不破坏的能力。

耐火材料的力学性质通常包括耐压强度 、抗折强度 、扭转强度、耐磨性、弹性模量(材料在其弹性范围内,在荷载σ(应力)的作用下,产生变形ε(应变),当荷载去除后,材料仍恢复原来的形状和尺寸,此时应力和应变的比值称为弹性模量。

它表示材料抵抗变形的能力,可用下式表示: )及高温蠕变(某一恒定的温度以及固定载荷下,材料的形变与时间的关系,我国通常采用压缩蠕变)1.3.6 耐火材料的高温使用性质(1)耐火度 一定方法制成截头三角锥,上底每边长2mm,下底每边长8.5 mm,高30 mm,截面成等边三角形。

试锥以一定升温速度加热,试锥软化弯倒,当其弯倒至顶点与底接触的温度,即为试样的耐火度。

10100%a V P V =⨯t F x T Q ∆∆∂∂∆-=)(λA P C S =232F l R bd =εσ=E(2)高温荷重软化温度耐火材料的高温荷重软化温度也称为高温荷重变形温度,表示材料在温度与荷重双重作用下抵抗变形的能力,耐火制品荷重软化温度的测定一般是在0.2MPa的固定载荷下,以一定的升温速度均匀加热,测定试样压缩0.6%、4%、40% 时的温度。

试样压缩0.6%时的变形温度即为试样的荷重软化开始温度,即通常所说的荷重软化点。

试样压缩4%(2mm)-变形温度;试样压缩40%(20mm)-溃裂点;3)高温体积稳定性表示耐火材料在高温下长期使用时,其外形及体积保持稳定而不发生变化的性能。

一般而言,烧成耐火制品在高温煅烧过程中,烧结不充分的欠烧制品中受到高温长期作用时,一些物理化学变化会继续进行并伴随有不可逆的体积变化。

这些不可逆的体积变化称为残余膨胀或残余收缩,也称重烧膨胀或收缩。

重烧体积变化的大小表征了耐火制品的高温体积稳定性4)热震稳定性耐火材料抵抗温度急剧变化而不被破坏的性能称为热震稳定性或抗热冲击性能。

弹性模量对热震稳定性的影响:一类是抗热震断裂性能(瞬时断裂),和其弹性模量呈反比的关系。

另一类是为抗热震损伤性能(热冲击循环作用材料的破坏),同其弹性模量呈正比的关系。

热震稳定性的试验方法:风冷(1000 ℃,30分钟,风冷,重复)水冷(1100℃,20分钟,水冷,自然干燥,重复)评价:试样被破坏的程度试样强度的保持率5)含碳耐火材料的抗氧化性含碳耐火材料在氧化性气氛中,其中的碳素材料会同空气中的氧气发生发应。

试样:50±2mm的立方体或直径与高为50 ±2mm的圆柱体;温度:1400℃,保温3小时,固定流量向炉内通空气;评价:切开试样,测量脱碳层厚度。

(6)抗渣蚀性能检验方法有熔锥法、坩埚法、浸渍法、转动浸渍法、撒渣法和回转法等。

单纯溶蚀:耐火材料与熔渣不发生化学反应的物理溶解作用所造成的耐火材料的损毁。

如碳素材料向钢铁溶液中的溶解即属于单纯溶蚀作用。

反应溶蚀:耐火材料与熔渣物质在其接触界面处发生化学反应,生成低熔点的化合物,导致耐火材料工作面的溶蚀损毁。

熔渣侵入机理主要有以下几种方式:1、通过气孔;气孔率高的材料,熔渣易于通过气孔渗入耐火材料内部,增大熔渣与耐火材料的接触面积,而导致材料的溶蚀量加大。

2、通过耐火材料中形成的液相;耐火材料中杂质含量较高时,耐火材料基质中玻璃相的含量较高,高温下形成的液相较多,耐火材料的抗渣蚀性能较差。

3、在耐火材料固相中扩散;熔渣在耐火材料固相中扩散速度一般是较慢的。

二、碱性耐火材料1、定义:氧化镁或氧化钙或氧化镁-氧化钙2、分类◆镁质耐火材料:MgO≥80%,方镁石,◆石灰耐火材料:CaO≥95%,方钙石。

◆白云石质耐火材料:白云石,方钙石和方镁石。

镁化白云石、白云石和钙质白云石耐火材料。

◆尖晶石质耐火材料:MgO·(Al2O3/Cr2O3/Fe2O3 ) ◆镁橄榄石质耐火材料:2MgO·SiO2主要应用◆转炉、电炉炉衬永久层◆玻璃窑蓄热室1)、MgO-FeO系MgO能吸收大量FeO而不生成液相。

2)、MgO-Fe2O3系MgO吸收大量Fe2O3后耐火度仍很高,抗含铁炉渣侵蚀性良好。

→充当镁质材料的促烧剂或“火泥”3、化学组成对镁质制品性能的影响1、CaO和SiO2及C/S比的影响低熔点结合相↑,砖高温强度↓→→镁质材料的C/S比应控制在获得强度最大值的最佳范围。

2、R2O3型氧化物的影响(1)硼的氧化物强溶剂作用,镁质材料高温强度(2)Al2O3、Cr2O3和Fe2O3 实验条件:含0.5%SiO2和C/S=2.75镁砖提高镁质材料直接结合程度的途径:◆引入Cr2O3 ◆以高熔点物相作次晶相(尖晶石、C2S、M2S等菱镁矿提纯主要方法:热选,浮选菱镁矿煅烧的假象问题→→假象内方镁石微晶之间有无数的空隙。

形成原因:此空隙是由于热分解收缩所造成。

破坏母盐假象的措施:◇轻烧◇物料的细度◇微量添加物◇烧成温度镁质耐火材料性能的缺点(Problem) 抗热震性差抗渣渗透性差铬尖晶石质耐火材料主要应用◆水泥回转窑◆玻璃窑蓄热室◆精炼炉(RH炉,VOD炉,AOD炉)◆有色冶金炉◆石灰窑◆混铁炉1 )如何减轻加入MgO后引起的体积膨胀?①铬矿作粗颗粒②MgO作细粉③砖间放置铁板2 )铬矿和镁砂比例的影响①1∶1,或铬矿临界颗粒↑或粗颗粒量↑,热震最好②铬矿↑,抗铁氧化物能力↓③镁砂↑,或镁砂与部分铬矿共磨,抗渣性↑隔热和特殊耐火材料●隔热耐火材料是指气孔率高、体积密度低、热导率低的耐火材料,又称轻质耐火材料。

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