耐火材料的生产过程概述
耐火材料生产线
耐火材料生产线耐火材料是一种在高温环境下能够保持稳定性能的材料,通常用于制造高温工业设备、炉子、烘烤炉等。
耐火材料的制造过程需要通过一条完整的生产线来完成,下面将介绍一条典型的耐火材料生产线的工艺流程。
原料准备耐火材料的主要原料包括氧化铝、硅酸铝、硅酸钙等。
这些原料需要按照一定的配方比例放入搅拌机中进行混合,确保原料的均匀性和稳定性。
混合完成后,将原料送入破碎机进行粉碎,使原料颗粒大小均匀,以便后续的成型工艺。
成型工艺在耐火材料生产线上,成型是至关重要的一环。
原料经过粉碎后,需要经过成型设备进行成型。
通常采用压力机或挤压机将原料压制成各种形状的坯体,例如砖、板等。
成型后的坯体需要进入干燥炉进行干燥处理,去除多余的水分,保证坯体的稳定性和耐用度。
烧结工艺烧结是耐火材料生产线上的关键环节,也是最能够体现耐火材料性能的工艺过程。
烧结是通过高温加热原料坯体,使其颗粒之间发生结合,形成致密的结构。
这个过程需要在高温烧窑中进行,烧结温度和时间的控制对耐火材料的性能具有至关重要的影响。
烧结完成后,耐火材料的性能得到最大限度的发挥。
包装和出厂最后一道工序是耐火材料的包装和出厂。
成品经过严格检验后,根据客户需求进行包装,通常采用木箱或编织袋进行包装,以确保产品在运输过程中的安全。
最终成品通过物流渠道运往客户现场,用于各种高温设备和工业炉的制造。
通过以上工艺流程的介绍,可以看出耐火材料生产线的复杂性和关键工艺点。
制造优质的耐火材料需要精湛的工艺技术和严格的质量控制。
只有不断创新和提升生产线的技术水平,才能生产出符合客户需求的高品质耐火材料。
耐火材料简介
耐火材料一、基本概念耐火材料是耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。
根据耐火度,有阻火级(1000~158 0℃)、普通级(1580~1770℃)、高级(1770~2000℃)、特级(2000℃以上)四个等级之分。
大部分耐火材料是以多种天然矿石粉料及粒料的混合物为原料生产的,某些耐火材料各种组分的结合要借助外加的结合剂(即大多数工业部门所称的黏结剂)。
结合剂的种类很多,高性能酚醛树脂就是一种性能优良、应用广泛的新型结合剂。
耐火材料是用作高温窑、炉等热工设备的结构材料,也可用作高温容器和部件的材料。
所以在冶金、硅酸盐、化工、石油、动力、机械制造等工业部门都离不开耐火材料,其中冶金工业消耗耐火材料的比例最高,约占总消耗量的60%~70%,每吨产品消耗耐火材料量约18~25kg。
钢铁工业是冶金工业的主要部门,所以也就自然是耐火材料应用的主要领域。
在钢铁工业的各个工序的设备中都离不开耐火材料,从炼铁的高炉、炼钢的转炉到转运钢水的钢包、中间包等整体设备的内衬砖到各局部结构,如钢包、中间包的出口滑板、各种水口等都离不开耐火材料。
耐火材料的分类方法有许多,按化学矿物组成和按外观的分类概况分别参见表9-1及表9-2。
这些分类应遵从ISO1109。
表9-1 耐火材料的化学矿物组成分类不定形耐火材料是由合理级配的粒状和粉状与结合剂共同混合组成的一类混合料,它无规定的外形和状态,通常根据使用需要而分别制成浆状、泥膏状或松散状,故称作散状耐火材料,其不经成型和烧成而直接使用,主要用于构筑成无接缝的整体构筑物、耐火砖成设备内衬的填缝及修补、高温炉出口堵塞用的泥料(炮泥)等。
不定形耐火材料多根据施工工艺类别而分类,由于施工工艺的差异,他们在组成、物料特性(状态、流动性、可塑性等)、应用领域等方面有所不同。
表9-4列出不定形耐火材料按施工工艺特点的分类及主要特征。
表9-4 不定形耐火材料的类别及主要特征。
简述熔铸耐火材料的生产工艺流程
简述熔铸耐火材料的生产工艺流程下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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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 )。
不定形耐火材料生产工艺
不定形耐火材料生产工艺
不定形耐火材料是一种重要的高温材料,可用于炼钢、电炉、玻璃窑等高温工业领域。
下面是一种常见的不定形耐火材料生产工艺。
首先,原料的准备是整个生产过程的第一步。
常见的原料有氧化铝、硅酸盐、铬矿石等。
这些原料一般要经过破碎、筛分等处理,使其达到适合生产的颗粒度。
接下来,将上一步得到的原料按照一定比例进行混合。
混合的目的是使不同原料的特性和性能得到平衡,从而提高耐火材料的整体性能。
混合过程通常采用机械搅拌设备进行,比如球磨机、搅拌机等。
混合后的原料会形成一种湿稠的状况,需要通过成型来使其成为一定形状的耐火材料。
常见的成型方法有压制、浇注等。
压制是将湿稠的原料放入压机中,经过一定的压力使其成型。
浇注则是将湿稠的原料倒入模具中,待其凝固后取出即可。
成型后的耐火材料需要进行干燥。
干燥是为了去除成型过程中形成的水分,以防止在使用过程中发生破裂或损坏。
干燥的方法有自然干燥和烘干两种,一般通过将成型后的耐火材料放入干燥设备中,经过一段时间的处理,使其含水量降低到一定范围内。
最后,干燥后的耐火材料需要进行烧结。
烧结是对耐火材料进行高温处理,使其互相结合,提高耐火性能和机械强度。
烧结
的温度和时间根据具体材料和要求而定,一般在1000-1800°C 之间。
以上就是一种常见的不定形耐火材料生产工艺。
这个工艺中的每一步都十分重要,每个环节都需要严格控制,确保耐火材料的质量和性能。
耐火材料的生产过程概述-完整版
耐火材料的生产过程概述-完整版耐火材料是指在高温下能够保持稳定性能的材料,广泛应用在冶金、化工、建筑等各个领域。
耐火材料的生产过程包括原材料的选择、配料、成型、烧结和质量控制等多个环节。
首先,耐火材料的原材料主要包括粘土、高铝矾土、硅酸盐、氧化铝、硅石、石英砂等。
通过对这些原材料的分析和测试,选取合适的原料组成耐火材料的配方。
配方的选择需要考虑到耐火温度、耐磨性、耐腐蚀性等多种指标。
其次,配料是将选用的原材料按一定比例混合均匀。
配料过程中需要控制好粒度分布、水分含量和添加剂的使用量等参数,以确保配料的质量和均匀性。
常用的混合方法有干法混合和湿法混合两种。
然后,将配料好的混合物进行成型。
成型方法通常有压制成型、挤压成型、注浆成型和浇注成型等。
其中常用的是压制成型。
成型过程中需要确保成型品的密实度和几何形状。
常见的成型设备有平板压机和自动压机等。
接下来,成型后的耐火材料需要进行烧结。
烧结是指将成型品加热到一定温度下使其发生物理化学变化,形成致密的结构。
烧结温度通常比耐火材料使用温度高几百度,烧结时间和温度对最终产品的性能有重要影响。
常见的烧结设备有隧道窑和轮窑等。
最后,质量控制是耐火材料生产过程中非常重要的环节。
质量控制包括原材料的检测、过程监控和成品检验等。
原材料的检测主要针对其化学成分、粒度和矿物组成等进行测试。
过程监控包括控制配料精度、成型压力和烧结温度等。
成品检验则是对最终产品进行热学性能、抗压强度、耐磨性和耐腐蚀性等方面的测试。
总结起来,耐火材料的生产过程包括原材料选择、配料、成型、烧结和质量控制等多个环节。
每个环节都需要掌握相应的工艺技术和设备,以确保最终产品的质量和性能。
随着科技的不断进步,耐火材料生产工艺也在不断创新和改进,以满足不同领域对耐火材料性能的需求。
耐火材料的生产过程及过程步骤介绍
耐火材料的生产过程及过程步骤介绍耐火材料的品种和质量取决于耐火材料的原料及其生产工艺.在原料确定的情况下,耐火材料的生产工艺方法与制度是否正确与合理.对所得耐火制品的质量影响极大。
耐火材料性能的控制.必须通过特定的工艺手段来实现。
因此.耐火材料的生产者必须精子此道,使用者为能正确选用具有某一特性的耐火材料,使其物尽其用,也必须对耐火材料的生产工艺有所了解。
耐火材料的生产工艺流程。
对块状制品,一般包括如下儿个过程:原料的加工一配料一混练一成塑-干燥-烧成-拣选一成品。
原料的质量是耐火材料质觉的基本保证。
要发展优质高效的耐火制品,必须有纯净的质量均一和性质稳定的原料。
因此,选取适宜作为耐火材料原料的天然矿石,开采后必须再经过加工。
原料的加工主要包括原料的精选提纯(或均化、合由)原料的干燥和锻烧,原料的破粉碎和分级。
(1)原料的精选提纯和均化。
为了提高原料纯度.一般需经拣选或冲洗.剔除杂质:有的还需采用适当的选矿方法进行精选提纯。
原料中成分不均的需要均化。
有的在精选后还可引人适量有益加人物,高性能的复合原料需采用人工合成方法。
(2)原料的锻烧。
为了保证原料的高溢体积稳定性、化学稳定性和高强度.多数夭然原料和合成原料需经高溢锻烧制成熟料或经熔融制成熔块。
熟料缎烧溢度一般多控制在使其达到烧结致密化的范田内。
对主晶相为氧化物的原料,烧结温度Ts约为其熔点Tm的0.7-0.9倍,即Ts=(0.7-0.9)Tm,多高于制品的烧成似度,更高于制品的使用滋度。
熟料煅烧一般在竖窑或回转窑中进行。
有的原料,如软质耐火钻土作为钻合剂虽不经锻烧.但若含水过多.应经于燥,以便破碎和分级。
(3)原料的破粉碎和分级。
原料破粉碎是为了制成不同粒级的颗位及细粉,以便于调整成分,进行级配,便多组分间混合均匀,便于相互反应,并获得致密的或具有一定粒状结构的制品坯体。
一般先将颗粒破碎到极限位径40 -50mm;再将位度破碎到极限粒径4一5mm(中碎),然后细碎。
耐火材料
耐火材料的生产过程生产过程中一般都要经过原料破碎、细碎、筛分、配料、混练、成型、干燥和烧成等加工工序而成。
一原料加工一、破粉碎生产耐火材料用熟料或生料的块度,尺寸大小不一,其大小是粉末状至350mm左右的大块,块状耐材原料经拣选后必须进行破粉碎,才能达到制备泥料的粒度要求。
(一)、粗碎粗碎(破碎)物料块度从350mm破碎到小于50-70mm。
粗碎通常选用不同型号的颚式破碎机。
(二)、中碎中碎(粉碎)物料块度从50-70mm粉碎到小于5-20mm。
中碎设备主要有圆锥破碎机、双辊式破碎机、冲击式破碎机、锤式破碎机等。
(三)、细碎细碎(细磨)物料粒度从5-50mm细磨哦小于0.088mm 或0.044,mm,甚至0.002mm。
细碎设备有筒磨机、雷蒙机(悬辊式磨机)、震动磨机等。
二、筛分耐火原料经破碎后,大中小颗粒混在一起。
为了得到符合规定尺寸的颗粒,需要进行筛分。
筛分是指破粉碎的物料,通过一定尺寸的筛孔,使不同粒度的原料分开的工艺过程。
目前,耐火材料生产用的筛分设备主要有震动筛和固定斜筛两种,前者筛分效率90%以上,后者70%左右。
三、粉料贮存耐火原料经过粉碎、细磨、筛分,存放在贮料仓内供配料使用。
生产中会出现贮料仓颗粒分布不均,最好将粉料分离放置。
二泥料的备置一配料将不同材质和不同粒度的物料按一定比例进行配合的工艺为配料。
配料规定的配合比例也称配方。
(一)粒度组成包括:颗粒的临界尺寸、各种大小颗粒(3-4mm)的百分含量和颗粒的形状等。
颗粒组成对胚体的致密度有很大影响。
普通耐火制品为三级配料,这类制品如普通粘土砖、高铝砖等。
耐火材料制品用泥料的颗粒组成大多采取“两头大,中间小”的粒度配比,即中粗、细颗粒多,中间颗粒少。
因此,在实际生产中,对大多数制品的粉料或泥料,只控制粗颗粒筛分(3-2mm或2-1mm)和细颗粒筛分(小于0.088mm或小于0.5mm)两部分的数量。
中、高档耐火材料制品采用多级配料,如镁碳砖、铝碳滑板砖、刚玉砖等,根据制品的性能要求配料更为细致。
耐火材料生产工艺流程
耐火材料生产工艺流程
耐火材料是一种具有高温抗热性能的材料,广泛应用于冶金、建筑、化工等领域。
以下是耐火材料生产的一般工艺流程。
首先是原料的准备。
耐火材料的主要原料包括氧化铝、酸性硅砂、白云石、石墨粉等。
这些原料需要经过筛选和称量来确保其质量和配比的准确性。
然后是原料的预处理。
原料中可能含有一定的杂质和水分,需要通过破碎、磨粉、烘干等处理步骤来去除杂质,并将水分控制在一定的范围内。
接下来是配料和混合。
按照一定的配比将预处理好的原料加入到搅拌机中进行混合,以确保不同原料充分混合均匀,并形成颗粒状的混合料。
混合后的料进入成型阶段。
根据不同的产品要求,混合料可以通过挤压、压制、注射等方法进行成型。
成型后的材料需要经过一定时间的湿负荷处理,以增强其粘结力和强度。
然后是干燥和煅烧。
成型后的材料需要经过干燥和煅烧来消除残余水分和有机物,并形成结晶化的物相。
干燥和煅烧的温度和时间根据不同的材料和产品要求进行调控。
煅烧后的产品需要经过精加工。
这包括修整、切割、打磨等工序,以使成品的外观和尺寸符合要求。
最后是质检和包装。
生产出的成品需要经过严格的质量检测,包括物理性能、耐火性能、化学性能等方面的测试。
合格的材料将进行包装,以确保在运输和储存过程中不受损坏。
以上是一般耐火材料生产工艺的主要流程。
每个生产厂家可能根据自身的工艺和产品特点有所不同,但基本原理和步骤是相似的。
耐火材料的生产过程需要严格控制原料质量、配比和生产条件,以确保最终产品的质量达到要求。
第三章-耐火材料生产过程
(2)虽然增加颗粒粒度的组份数量有利于提高堆积密度,但当组 份数目超过时,效果不再明显。故在实际生产中,通常采取三组份 颗粒配料,有时也采取四组份颗粒配料。
2. 拣选对象:耐火粘土、高铝矾土、菱镁矿等
方法: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
1. 破粉碎的重要意义
(1)各种原料只有破粉碎到一定细度,才可能充分混合均匀,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。
B P2
C
坯料被进一步压缩,但呈
阶梯式变化——坯料被压
P1
缩到一定程度后,即阻碍
进一步压缩,一旦压力继 续增大到使颗粒再度产生
压缩,mm
变形的外力时,坯料的体积又得以被压缩。这种增压—压缩的
过程短促而频繁,最后,压制过程进入第三阶段。
阶段C: 在极限压力 P2 作用下,坯料不再被压缩,坯体的密度不 再增大。
2. 颗粒组成(颗粒级配)设计 (1)颗粒级配的含义
(2)调配颗粒组成的必要性 保证坯体的成型密度
减小坯体的烧成收缩
保证制品的质量与性能
§3-2 坯料的制备
颗粒组成和制品性质的关系:
(a)—气孔率;(b)—常温耐压强度;(c)—烧成收缩 (d)—透气率;(e)—耐热冲击性
§3-2 坯料的制备
耐火材料的生产工艺流程
耐火材料的生产工艺流程
先说原料准备这一块儿吧,那得精挑细选啊!就跟咱买菜似的,得挑新鲜的、好的。
我记得刚开始干这行的时候,我连原料都分不清,闹了不少笑话。
唉!
选好了原料,就得粉碎混合啦。
这时候机器轰隆隆地响,那声音,震耳欲聋!哇,就跟打雷似的。
然后就是成型,这一步可得小心,弄不好就前功尽弃。
我有次就是太着急了,结果做出来的东西歪七扭八,被师傅好一顿骂,哼!
干燥和烧成也很关键哟。
干燥的时候,那热气呼呼地冒,感觉自己像在蒸笼里。
烧成的时候可得掌握好温度,不然全白费。
我记得好像有一次,温度没控制好,出来的东西质量差得要命,我那个懊恼哟!
对了,说到这温度控制,这可是个技术活。
有时候我都怀疑自己是不是脑子不够用,怎么老是掌握不好呢?不过后来慢慢摸索,总算有点门道了。
这生产过程中啊,还得时刻注意安全。
有个同事不小心,把手给弄伤了,唉,大家可得小心呐!
咱再回过头来说说原料,这原料的来源也有讲究。
我听说有个地方的原料特别好,好多厂家都抢着要。
要是这中间哪个步骤出了岔子,那可就麻烦啦!就像盖房子,地基没打好,房子能结实吗?
朋友,你说要是能发明一种自动控制所有步骤的机器,那该多好啊!如果真有那一天,咱这工作是不是能轻松不少?。
耐火材料生产工艺
混练设备
混练机
困料
作用
使结合粘土进一步分散,从而使其与水分分布更均匀, 发挥其可塑性能与结合性能,以改善泥料的成型性能
1对粘土砖的作用
氧化钙在泥料中充分消化,避免CaO水化
2钙含量高的镁砖泥料
去除料内因化学反应产生的气体
2.泥浆注入石膏模中,石膏吸收水分,并在其 表面集结成水分较少的泥料膜
半干法成型坯体密实程度
1.泥料性质2.压制压力 3.增压速度 4.加压时间
有触变性的泥料 1.成型易水化的物料如焦油白云石和焦
油镁砂料
2.浇注料
压力机
干燥
干燥:提高坯体的机械强度,有利于装窑操作并保证
烧成初期能够顺利进行
过程
1.结合粘土的干燥 2.熟料的干燥
原料的煅烧
1.形成熟料:密度高,强度大,体积稳定性好, 具有良好的物理-化学性能和外形质量,从而 保证耐材制品的外形尺寸
2.煅烧的天然矿石有粘土、高铝矾土、菱镁矿 和白云石等
3.不煅烧的天然矿物有硅石、叶蜡石等 4.煅烧温度Ts约为其熔点的0.7~0.9倍,多高 于制品的烧成温度,更高于制品的使用温度。
从最高烧成温度至室温的冷却过程中, 主要发生耐火相的析晶、某些晶相的 晶型转变、玻璃相的固化等过程,在 此过程中坯体的强度、密度、体积依 品种不同都有相应的变化
坯体中各种反应趋于完全、充分、液 相数量继续增加,结晶相进一步成长 而达到致密化
烧结过程的宏观结构变化及其影响因素
宏观结构变化
坯体的烧结可以概括为三个阶段1.热态接触:物料内部各组分质点间的接触增加,但仍 保留其边界2.开始阶段:质点间的边界被打开,但新的气孔尚未形成3.形成封闭气孔阶
耐火材料的生产过程概述-完整版
耐火材料的生产过程概述-完整版耐火材料是一种具有良好耐高温、耐化学侵蚀性能的特殊材料,广泛应用于冶金、石化、建筑和其他高温工业领域。
耐火材料的生产过程主要包括原材料准备、成型加工、干燥烧结和质量检验等步骤。
首先,耐火材料的原材料准备是生产的关键步骤。
常见的耐火材料原料主要包括高铝石英砂、高铝砂、硅石、白云石、莫来石、高岭土等。
这些原料需经过筛分、研磨等处理,确保粒度适中、纯度高,为后续成型加工提供均质的原料。
接下来是成型加工的过程。
耐火材料的成型方式多种多样,常见的有压制成型、挤出成型、浇注成型等。
其中,压制成型是最常用的一种方式。
在压制成型过程中,将经过搅拌调制的原材料放入成型机器,通过一定的压力和模具形状使其成型。
成型后的耐火材料需要经过一定的脱模处理,以确保其形状和尺寸的稳定性。
成型后的耐火材料需要进行干燥烧结处理。
干燥的目的是去除成型过程中残留的水分和有机物,以防止在烧结过程中产生气孔和裂纹。
常见的干燥方式有自然干燥和工业烘干,不同材料和规格的耐火材料干燥时间和温度也有所不同。
干燥后,耐火材料需要进行烧结处理,使其晶体相互结合,形成致密的材料结构。
最后是质量检验的环节。
质量检验是确保耐火材料性能稳定的关键一步。
主要包括物理性能测试和化学成分分析两方面。
物理性能测试包括耐火度、抗折强度、显微结构等指标的测试。
化学成分分析主要是对耐火材料的主要成分进行定性和定量分析,确保其符合产品的规格要求。
总结起来,耐火材料的生产过程主要包括原材料准备、成型加工、干燥烧结和质量检验。
在生产过程中,需要进行原材料的处理、成型成型、干燥处理和烧结加工,最终通过质量检验来确保产品的性能稳定和质量可靠。
耐火材料的生产过程非常复杂,并且需要根据具体材料的特性和应用领域的要求进行定制化加工,以满足不同的使用环境和工艺要求。
耐火材料 烧结的化学原理
耐火材料是指能够在高温环境下保持结构完整性和抗热震性能的材料。
其中,烧结是耐火材料生产过程中重要的步骤之一,它通过高温下的化学反应和结晶使粉末颗粒紧密结合,形成固体块状耐火材料。
烧结的化学原理主要包括以下几个方面:
1. 预热:耐火材料的粉末颗粒首先经过预热,以去除其中的水分和挥发性有机物。
这个步骤通常在较低温度下进行,旨在防止颗粒在高温下可能发生的裂纹或爆炸。
2. 烧结:在预热之后,耐火材料的粉末颗粒被加热到高温,通常在材料的熔点以下。
高温下,粉末颗粒之间发生化学反应,原始的颗粒逐渐熔合在一起。
这个过程涉及到几种化学反应,如颗粒之间的表面扩散、颗粒的熔融和再结晶。
3. 冷却和固化:烧结完成后,耐火材料由于冷却而成为坚固的固体。
在冷却的过程中,材料内部的化学结构逐渐稳定,并形成相互连接的结构。
总的来说,烧结的化学原理涉及到颗粒间的化学反应、熔融和再结晶,这些过程使得耐火材料的颗粒能够均匀结合在一起,形成密实且坚固的结构。
需要注意的是,不同的耐火材料有不同的烧结机理和化学原理。
具体的烧结过程和化学反应可能会因材料的种类、成分和制备方法的不同而有所不同。
因此,在实际生产和应用中,具体的耐火材料和制备过程需要根据具体情况来进行选择和研究。
耐火材料制备工艺
耐火材料制备工艺,(总11页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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。
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。
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。
耐火材料生产过程
① ②
毛细管力、粘结剂附着力、
机械捏合力等作用,物料 产生团聚、捏合。但总体 之内。
混练过程中物料混合不均匀度与时间的关系
而言,这两种作用的结果,是使配合料的均匀性波动在一定范围 (h1~h2)
二、混 练
(2)混练效率
● 混合效率可用混合指数 i 来表示。在整个坯料的不同部位
进行多点取样,并测定某一组分的含量 C, 就可以计算出整个
二、半干法压制成型
1. 压制过程
耐火材料的压制成型过程可 以大致分为以下三个阶段: 阶段A: 在压力作用下,颗粒发生 明显的位移,重新分布形成较紧 密的堆积,坯料被压缩明显。 压缩,mm P1
压力,MPa
A
B
P2
C
二、半干法压制成型
1. 压制过程
阶段B: 当压力增至 P1 后,
颗粒发生脆性及弹性变形, 坯料被进一步压缩,但呈 阶梯式变化——坯料被压 缩到一定程度后,即阻碍 进一步压缩,一旦压力继 续增大到使颗粒再度产生 过程短促而频繁,最后,压制过程进入第三阶段。 阶段C: 在极限压力 P2 作用下,坯料不再被压缩,坯体的密度不
增大而降低,从而使得成型坯体的密度亦不均匀,产生所谓的
“层密度”现象。 ● 压强随砖坯厚度改变的关系如下: Sh = S0· exp(-Kh/R) Sh——距受压面 h mm 处的压强;S0——受压面上的压强; K—— 与模型结构有关的系数;R——坯体截面的当量半径。
二、半干法压制成型
2. 砖坯中的压力分布和层密度现象 ● 由于坯体的气孔率取决于压强大小,故沿坯体厚度方向的 压强落差即在一定程度上确定了坯体密度的均匀性。因此, 坯体密度的均匀性可用 Sh和 S0 的比值来估计: β =Sh/ S0 = exp(-Kh/R) 显然, β 越接近于1,则坯体密度的均匀性越好。 3. 影响坯体密度均匀性的因素 (1) 坯料的性质:包括其流动性、自然堆积密度等。 (2) 坯料颗粒间的内摩擦力及颗粒与模壁间的外摩擦力大小:与 颗粒形状、含水率、塑化剂或润滑剂性质及含量有关。 (3) 加压速度及加压方式。 (4) 坯体的大小、厚薄及形状等。
耐火材料的生产过程概述
耐火材料的生产过程概述引言耐火材料是一种具有耐高温和抗腐蚀性能的特殊材料,广泛应用于冶金、化工、建筑、玻璃等行业中。
本文将对耐火材料的生产过程进行概述,包括原料选取、成型、烧结和后续处理等环节。
原料选取耐火材料的原料选择对最终产品的性能起到关键作用。
常用的原料有氧化铝、碳化硅、氧化镁、氧化钙、氧化锆等。
这些原料具有耐高温和抗腐蚀的特性,能够在极端的环境下保持稳定。
选择合适的原料需要考虑多个因素,如材料之间的化学相容性、热膨胀系数等。
经过严格的筛选和测试,确定合适的原料比例和配方。
成型成型是耐火材料制造过程中的重要环节。
常见的成型方法包括压制、注塑和浇铸等。
不同方法适用于不同类型和形状的耐火材料。
压制方法是将原料混合后,通过压制机将材料压制成各种形状。
注塑方法是将熔融的材料注入模具中,经冷却后得到所需形状。
浇铸方法常用于大型件的制造,将熔融的材料倒入预定模具中,通过冷却凝固得到成品。
成型过程中需要控制压力和温度等参数,以确保材料的密实度和形状。
烧结烧结是耐火材料生产过程中的关键步骤。
它是指将成型后的材料在高温条件下进行加热,使其颗粒间相互结合成坚固的整体。
烧结温度通常高于材料的熔点,但低于其变形温度。
通过控制烧结温度和时间,可以调节材料的结晶度和物理性能。
烧结过程中,材料会发生体积收缩和变形现象。
为了避免产生裂纹和变形,通常会在烧结过程中使用合适的烧结辅助剂,如粘结剂和增塑剂。
后续处理烧结后的耐火材料经过一系列的后续处理工艺,以提高其性能和使用寿命。
常见的后续处理包括退火、钙化和涂层等。
退火是将材料加热至一定温度,然后通过逐渐降温使其结构松弛,从而提高其抗冲击性能和耐久性。
钙化是将钙化剂溶解于水中,浸渍到耐火材料中,通过高温处理使其与材料发生反应,生成新的化合物,以提高耐火性能。
涂层是将耐火材料表面覆盖一层特殊的涂层,以提高耐腐蚀性能和抗侵蚀能力。
结论耐火材料的生产过程包括原料选取、成型、烧结和后续处理等环节。
耐火材料的烧结
耐火材料的烧结【原创版】目录一、耐火材料烧结的过程与特点1.烧结过程概述2.烧结过程的阶段与特征二、烧结过程中产生的气体1.烧结过程与透气性的关系2.烧结过程中产生的气体三、烧结过程的控制与优化1.烧结料的透气性对生产的影响2.透气性的调整对强化烧结的意义正文耐火材料的烧结是一项重要的工艺过程,它对材料的性能和质量有着关键的影响。
烧结过程是一个复杂的物理、化学变化过程,其中涉及到许多影响因素。
在本文中,我们将详细介绍耐火材料烧结的过程与特点,以及烧结过程中产生的气体,并探讨如何通过控制透气性来优化烧结过程。
一、耐火材料烧结的过程与特点烧结过程是指将耐火材料在高温下进行加热,使其发生物理和化学变化,最终形成具有一定密度和强度的烧结体的过程。
烧结过程可以分为三个阶段:1.脱水阶段:在这个阶段,耐火材料中的水分和其他挥发性物质被排出,形成密实的坯体。
2.烧结阶段:在这个阶段,耐火材料在高温下发生化学反应和物理变化,形成具有一定强度和密度的烧结体。
3.冷却阶段:在这个阶段,烧结体逐渐冷却至室温,使其结构和性能得到稳定。
二、烧结过程中产生的气体烧结过程中,由于耐火材料的物理和化学变化,会产生一定量的气体。
这些气体主要包括:水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等。
其中,水蒸气是烧结过程中最主要的气体,其产生量与材料的含水量、烧结温度和烧结时间等因素有关。
烧结过程与透气性密切相关。
透气性好坏决定了烧结过程的顺利进行,并影响烧结矿产量和质量。
因此,在烧结生产控制中,需要密切关注透气性的变化,并根据实际情况进行调整。
三、烧结过程的控制与优化为了提高烧结过程的产量和质量,需要对烧结过程进行严格的控制和优化。
其中,最关键的是控制烧结料的透气性。
透气性是指烧结料在高温下的气体通量。
良好的透气性有利于烧结过程中气体的排出,有利于提高烧结矿的产量和质量。
为了优化烧结过程,可以采取以下措施:1.选择合适的原料和配比,以提高烧结料的透气性。
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3、主要方法: 重液法:利用矿物的密度差,在重液中进行分离; 磁力法:利用不同矿物具有不同的磁导系数; 浮选法:利用矿物被液体所润湿程度的差别来进行
(工业脂肪酸的混合物)
化学法:利用一系列物理化学反应使矿物分离; 电泳法(电渗选矿法):利用悬浮液的质点(如黏土、
高岭土)带有电荷,电流通过悬浮液时,带电的微粒向带 有相反电荷的电极移动,并沉积在其表面上。
①预备阶段(加热阶段) ②第一阶段(等速阶段):
排出大量的水分,等速干燥、水分蒸发发生 在坯体表面。(仅与干燥介质的性质有关)—— 属于表面蒸发率速过程 ③第二阶段(降速阶段):
干燥速度降低,干燥介质影响较小,(与坯 体含水量和内部结构有关)——扩散率速过程 ④第三阶段(零速阶段):
平衡水分保留在坯体内,大小取决于物料性 质、颗粒大小、干燥介质的温度与相对湿度
c)三元化合物
约有148000种(除固熔体外),可用作耐火原料的约 有铝(2尖C7r8晶20O石种3·M(。gA如Ol2莫)O来3熔·M石点g(为O)233A熔5l02点O℃3为。·22S1i0O52℃);熔镁点铬为尖18晶70石℃;镁
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d)四元化合物 估计可用作耐火原料的有400~600种,如:堇
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二、耐火原料的加工
(一)采矿和选矿 1、采矿考虑:储量丰富,可稳定的供应原矿,
质量波动不大,杂质含量符合技 术要求。 综合利用(具有开采价 值的要素:品位)
2、选矿:机械、物理、化学等方法将所选 目标矿物富集,并按矿物中各种矿 物的物理性质选用合适的选矿方法。
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其中, 可塑成型三阶段明显,不能快速干燥; 半干法成型的三阶段不明显,可以提高
干燥速度 . 概念: 平衡水分:当坯体的含水量与外界条件(周围空气)
达到平衡时所含的水分;
干球温度以上水分:小于100℃时保留在坯体 中的水分.
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青石(2MgO·2 Al2O3·5 SiO2)。 合计可用作耐火原料总数为4000余种,其中常
用于工业生产的耐火原料只有100种。
why?
除了考虑熔点外,还要看它在自然界中存在的 数量及分布情况,即作为耐火原料还应该具有来源 广,成本低廉。在地球岩石层中,硅酸盐+铝酸盐 数量最大占86.5%。金属Pt的熔点为1772℃,可 以用作耐火原料,但是太昂贵了。
二、干燥速度与干燥条件的关系
温度 湿度 流动速度(干燥介质) (等速干燥影响较为明显(表面过程)
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三、干燥过程气孔形成和应力产生
对坯体水分认识: 可塑水:产生最大塑性所需水分,形成润 滑水膜 收缩水:湿坯干燥达最大收缩所排出水分 气孔水:收缩水排出后连续蒸发时排出水 分(刚性体不发生收缩)
窑和保证烧成初期能够顺利进行;经过干燥 的半成品得到初步定型,可能暴露成型过程 中造成的缺陷,提高成品率. 举例: ① 干压成型水分多,炸窑 ② 塑性成型水分多,没有强度
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一、干燥阶段
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1、气孔形成(粘土砖为例)
BJHG 曲线为粘土的收缩曲线;
BJIF 曲线为水分的排出曲线;
J 点:收缩与排出水分体积相等;
J 点以后:排出水分大于收缩
体积,所以产生气孔。
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2、内部应力的产生
干燥时,内部水分不等, 存在水分梯度,导致坯体干 燥不均匀,使得坯体内部产 生应力;
第一节 耐火材料的选择与加工
一、耐火原料的选择
耐火原料的选择从两个方面进行考虑:
(1)化学观点:选择具有高熔点的单质或化合物;
(2)矿物观点:选择具有高耐火度的矿物。
a)元素角度选择
门捷列夫元素周期表上,从H到V78个元素 中(稀土元素除外)熔点高于2000℃的有10个, 只有碳(熔点3500℃,有的书中为3700±100℃) 具有耐火材料生产的实际意义,其它元素的数量 不大。
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四、干燥制度
砖坯进行干燥时,控制条件的总和,包 括:干燥时间,进入和排出干燥剂的温度, 相对湿度,坯体干燥前后的水分;
干燥时间关系到正确选择干燥设备,保 证正常生产与经济性,是重要参数。
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1、影响干燥时间因素(干燥速度)
➢ 物料性质与结构(结合粘土量、熟料颗粒组 成:粗细)
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b)二元化合物
约有9200种二元化合物,约有1010种化合物是耐火的。
氧化物中: 酸性氧化物熔点最低:如SiO21713℃,TiO21825℃; 中性氧化物次之: 如Al2O3 2050℃,Cr2O32275℃; 碱性氧化物熔点高:如MgO2800℃,CaO2570℃, BeO2550℃,SrO2430℃.
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第四节 耐火材料的干燥
干燥的重要性 干燥阶段 干燥速度与干燥条件的关系 干燥过程气孔形成和应力产生
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为什么要进行干燥?
* 重要工序 使坯体获得一定机械强度,有利于装
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三、其它成型方法
热压成型 (热塑性、晶界蠕动)
致密金刚石、炭化硅、赛隆( 锆、氧化铝,控制晶粒生长
)、二氧化
热压注成型ຫໍສະໝຸດ 埋粉排塑电熔铸等静压成型
振动成型
3000次/分钟振动,使颗粒重排
设备:振动锤、振动台、振动器(耐火混凝土常用)
等速干燥阶段:干燥曲 线平行(5%以上)某一点 时,曲线急剧弯曲使表面含 水量和中心处不等,表面含 水了量等于零,产生不均匀 收缩,导致内部产生应力
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①应力产生表现: 干燥变形 干燥裂纹
②应力克服措施: 减速干燥阶段,采取温度梯度干燥; 控制干燥速度
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