无机材料方面耐火材料技术总结

绪论

1、耐火材料的定义：耐火度不小于1580℃的无机非金属材料（传统定义）；

耐火度不小于1500℃的非金属材料及制品（ISO的定义）。

2、耐火材料的分类

按化学矿物组成分类：硅质耐火材料、镁质耐火材料、白云石质耐火材料、碳复合耐火材料、含锆耐火材料、特种耐火材料。

耐火材料按化学属性大致可分为酸性耐火材料（硅砖和锆英石砖）、中性耐火材料（刚玉砖、高铝砖、碳砖）、碱性耐火材料（镁砖、镁铝砖、镁铬砖、白云石砖）。

根据耐火度的高低：普通耐火材料：1580～1770℃、高级耐火材料：1770～2000 ℃、特级耐火材料：>2000℃

依据形状及尺寸的不同：标普型、异型、特异型。

按成型与否分：定型耐火材料、不定型耐火材料。

按烧制方法分：烧成砖、不烧砖、熔铸砖。

第一章

3、耐火材料是构筑热工设备的高温结构材料，面临：承受高温作用；机械应力；热应力；高温气体；熔体以及固体介质的侵蚀、冲刷、磨损。

4、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。

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）添加成分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。

（2）矿物组成耐火材料的矿物组成一般分为主晶相和基质两大类。基质对于主晶相而言是制品的相对薄弱之处。

5、耐火材料中气孔体积与总体积之比称为气孔率。耐火材料中的气孔可分为三类：开口气孔（显气孔）、贯通气孔、闭口（封闭）气孔。

6、气孔产生的原因：1）原料中的气孔（原料没有烧好）；2）制品成型时，颗粒间的气孔。

7、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、耐磨性及高温蠕变等。

8、透气度与贯通气孔的数量、大小、结构和状态有关，并随着制品成型时的加压方向而异。

9、耐火材料的耐压强度包括常温耐压强度和高温耐压强度，分别是指常温和高温条件下，耐火材料单位面积上所能承受的最大压力

10、耐火材料的抗折强度包括常温抗折强度和高温抗折强度，分别是指常温和高温条件下，耐火材料单位截面积上所能承受的极限弯曲应力。它表征的是材料在常温或高温条件下抵抗弯矩的能力，采用三点弯曲法测量。

11、耐磨性是指耐火材料抵抗坚硬的物体或气流的摩擦、磨损、冲刷的能力。

12、耐火材料的高温蠕变性能是指在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。

13、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。

14、耐火材料在无荷重条件下，抵抗高温作用而不熔化的性质称为耐火度。耐火度通常都用标准测温锥的锥号表示（上2，下8，高30mm）。

15、测定耐火材料耐火度试验方法的要点是：将由被测耐火原料或制品制成的试锥与已知耐火度的标准测温锥一起置于锥台上，在规定的条件下加热并比较试锥与标准测温锥的弯倒情况，直到试锥顶部弯倒接触底盘，此时与试锥弯倒的标准温锥可代表的温度即为该试锥的耐火度。

16、耐火度与熔点的区别：

(1)、熔点指纯物质的结晶相与液湘处于平衡时的温度；(2)、熔点是一个物理常数；

(3)、耐火材料为多相混合体，其熔融是在一定的温度范围内进行的，是一个工艺指标。

17、耐火度的意义：评价原料纯度和难熔程度。

18、烧结温度是指物质在烧结时气孔率下降到最低值、致密度达到最大值时的温度。

烧结范围是指烧结温度和软化温度之间的温度范围。

19、测量耐火制品荷重软化温度的方法有示差---升温法（GB/T 5989-1998）（直径50mm、高度50mm 的圆柱体）和非示差---升温法（YB/T 370-1995）两种（直径36mm、高度50mm的圆柱体）。20、一般材料的重烧都是收缩的，为什么在砌筑窑炉等热工设备时还要留膨胀缝？

膨胀缝的作用是：在炉窑生产加热时，由于温度使炉衬砌结构产生膨胀。为了防止膨胀对窑炉衬砌结构的破坏。对于小型炉窑炉衬砌结构膨胀影响不大，通常依靠砖缝泥浆和空隙的压缩来补偿这部分的膨胀。但是大型炉窑在长期高温下生产时仅以灰缝的压缩来补偿热膨胀是不够的，必须留有适当的膨胀缝来防范。通常在设计炉衬结构时，设计单位根据计算给予补偿考虑。

21、耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀的性能称为抗渣蚀性能。

22、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。

第3、4章

1、助磨剂（加速物料的粉碎）

实质：表面活性剂

作用：a、使物料颗粒表面自由能和晶格畸变程度减小，促进颗粒软化；

b、吸附作用平衡颗粒表面的不饱和键，防止颗粒重新聚合；

上述作用都是为了防止重新聚合成大颗粒。

助磨剂范围：胺、醇、酯、醚、无机盐类（水）

2、选矿选别作业主要方法：重选、浮选、磁选、电选、拣选、化学选

3、混炼:使两种以上不均匀物料的成分和颗粒均匀化，促进颗粒接触和塑化的操作过程称为混炼

混练中的加料顺序:①粗颗粒（中颗粒物料）②结合剂③细粉

4、层密度现象：距受压面近的地方密度大，而随着离受压面距离的增加，气孔率逐渐增大，密度下降，坯体的这种现象称“层密度”．（压制时，压强不遵守帕斯卡定律所致）

5.困料：将混练后或经过挤泥处理的坯料在一定的温度和湿度的环境中储放一定时间。

6.成型方法（按坯料含水量划分）：半干法——坯料水分5%左右可塑法——坯料水分15%左右

注浆法——坯料水分40%左右，其他：振动成型、热压铸成型、等静压成型、热压成型等。（1）半干压成型：借助于压力的作用，使坯体颗粒重新分布，在机械结合力（静电引力、摩擦力）作用下，颗粒紧密结合，发生弹性和脆性形变，排出空气，成为有一定尺寸和形状强度的制品。（2）等静压成型定义：在高温下对密封于塑性模具中的粉料各个方向同时施压的一种成型工艺。7．为什么要进行干燥?

使坯体获得一定机械强度，有利于装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。

8.干燥过程

①预备阶段（加热阶段）

②第一阶段（等速阶段）: