耐火材料制备实用工艺,
烧结耐火材料
烧结耐火材料烧结耐火材料是一种常用的耐火材料,具有优良的机械性能和耐高温性能,广泛应用于冶金、化工、建材等行业。
本文将从烧结耐火材料的定义、原料、制备工艺、性能特点及应用等方面进行详细介绍。
一、烧结耐火材料的定义烧结耐火材料是指以高纯度氧化物、氮化物、碳化物等为主要原料,经过烧结工艺制成的具有良好耐火性能的材料。
它的主要特点是具有较高的耐热性、耐磨性和耐腐蚀性,能够在高温下长时间保持稳定的物理和化学性能。
烧结耐火材料的原料主要包括氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化锆等高纯度氧化物,以及氮化硅、碳化硅等耐火非氧化物。
这些原料具有高熔点和良好的耐热性,能够在高温下保持稳定的物理和化学性能。
三、烧结耐火材料的制备工艺烧结耐火材料的制备主要包括原料的选取、研磨、混合、成型、烧结等工艺。
首先,将各种原料按照一定的比例进行精细研磨,以提高原料的反应性和烧结性能。
然后,将研磨后的原料进行混合,通过干法或湿法混合,使各种原料均匀分布。
接下来,将混合后的原料进行成型,常见的成型方式有挤压成型、压坯成型、注浆成型等。
最后,将成型后的坯体进行烧结,通过高温烧结使原料颗粒之间发生固相反应,形成致密的结构。
四、烧结耐火材料的性能特点烧结耐火材料具有以下几个主要性能特点:1. 耐高温性能好:烧结耐火材料能够在高温下长时间保持稳定的物理和化学性能。
2. 耐磨性好:烧结耐火材料具有良好的耐磨性,能够抵抗颗粒冲击和磨擦磨损。
3. 耐腐蚀性好:烧结耐火材料能够抵抗酸、碱、盐等腐蚀介质的侵蚀,保持稳定的化学性能。
4. 机械性能好:烧结耐火材料具有较高的强度和韧性,能够承受一定的力学应力和冲击载荷。
5. 热震稳定性好:烧结耐火材料能够在急剧变温、急剧冷却的条件下保持稳定的物理和化学性能。
五、烧结耐火材料的应用烧结耐火材料广泛应用于冶金、化工、建材等行业。
在冶金行业,烧结耐火材料主要用于高炉、转炉、电炉等冶炼设备的内衬和炉底。
在化工行业,烧结耐火材料主要用于炉窑、反应器、热交换器等设备的内衬和炉底。
耐火材料实用手册
耐火材料实用手册摘要:一、耐火材料的定义与分类二、耐火材料的性能要求三、耐火材料的制备方法四、耐火材料的应用领域五、耐火材料的发展趋势正文:一、耐火材料的定义与分类耐火材料是指在高温环境下能够保持稳定性能的一类材料,它主要用于高温工业领域的建筑、设备和生产工艺的防护与保温。
根据材质和性能特点,耐火材料可分为以下几类:1.氧化硅耐火材料:以二氧化硅为主要成分,具有良好的耐高温性能,主要用于高温炉窑、玻璃窑等场合。
2.氧化铝耐火材料:以氧化铝为主要成分,具有较高的耐高温性能和抗侵蚀性能,应用于钢铁、有色金属等行业的高温炉窑。
3.碳质耐火材料:主要由碳和碳化硅等组成,具有较高的热导率和抗热震性能,广泛应用于高温炉窑、炭素生产等领域。
4.复合耐火材料:由两种或多种耐火材料复合而成,具有更优异的性能,可适应不同工况条件。
二、耐火材料的性能要求耐火材料在高温环境下需要具备以下性能:1.高温稳定性:在高温下不易分解、软化或烧蚀,能够保持结构和性能稳定。
2.热导率:越高的热导率意味着热量传递速度越快,能有效降低高温设备的热损失。
3.抗热震性:在高温环境下,材料容易因温度变化产生内应力,抗热震性越好,材料越能承受温度波动。
4.耐磨性:在高温下,材料与物料或其他物体之间的摩擦会导致磨损,耐磨性越好,材料使用寿命越长。
5.抗侵蚀性:高温环境中的气体、液体或固体物料可能对材料产生侵蚀,抗侵蚀性越好,材料越能抵抗侵蚀。
三、耐火材料的制备方法1.配料:根据耐火材料的性能要求,选择合适的原料,如氧化硅、氧化铝、碳化硅等。
2.混合:将各种原料按一定比例混合均匀,并加入适量的结合剂。
3.成型:将混合好的原料进行成型处理,如压砖、挤出、浇注等。
4.煅烧:在高温下对成型后的材料进行煅烧,使其发生相应的物理和化学变化,提高性能。
5.检测:对成品进行性能检测,如热导率、抗热震性等,确保符合使用要求。
四、耐火材料的应用领域1.钢铁行业:用于炼钢炉、热风炉、加热炉等设备的保温和防护。
耐火材料制备工艺_
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。
耐火材料工艺学
耐火材料工艺学耐火材料是一种能够在高温环境下保持其结构和性能稳定的材料,广泛应用于冶金、建材、化工等行业。
耐火材料工艺学是研究耐火材料的制备工艺、性能及其应用的学科,对于提高耐火材料的性能和降低生产成本具有重要意义。
首先,耐火材料的制备工艺是耐火材料工艺学的核心内容之一。
耐火材料的制备工艺包括原料的选择、配比设计、成型工艺、烧结工艺等环节。
在原料的选择方面,需要考虑原料的化学成分、颗粒度和热性能等因素,以确保耐火材料具有良好的耐高温性能和抗侵蚀能力。
配比设计是制备工艺的关键环节,合理的配比可以保证耐火材料具有良好的物理和化学性能。
成型工艺包括干法成型和湿法成型两种方式,选择合适的成型工艺可以提高耐火材料的成型质量和生产效率。
烧结工艺是指将成型后的原料在高温条件下进行烧结,使其形成致密的结构和优良的性能。
因此,制备工艺的优化对于提高耐火材料的性能至关重要。
其次,耐火材料的性能是耐火材料工艺学研究的重点之一。
耐火材料的性能包括物理性能、化学性能和耐火性能等多个方面。
物理性能包括耐火材料的抗压强度、抗折强度、热膨胀系数等指标,直接影响着耐火材料在高温环境下的使用寿命和稳定性。
化学性能包括耐火材料的化学稳定性、抗侵蚀能力等指标,对于耐火材料在酸碱腐蚀环境下的应用具有重要意义。
耐火性能是指耐火材料在高温条件下的抗热震性能和抗渣能力,是评价耐火材料性能优劣的重要标准。
因此,研究耐火材料的性能,可以为其在各个领域的应用提供可靠的技术支撑。
最后,耐火材料的应用是耐火材料工艺学研究的重要方向之一。
耐火材料广泛应用于冶金、建材、化工等行业,如高炉炉缸、转炉炉衬、玻璃窑炉衬等。
在不同的应用场景下,对耐火材料的性能和工艺要求也不同,因此需要针对不同的应用领域进行研究和开发。
通过对耐火材料应用的研究,可以为各个行业提供更加优质、高性能的耐火材料产品,推动行业的发展和进步。
综上所述,耐火材料工艺学是一个综合性学科,涉及材料科学、化学工程、冶金工程等多个学科领域。
耐火材料(3)_生产工艺
定 型 带:保证坯体的光滑和质量的均匀。 挤出速率:速度过快时弹性后效易造成坯体变形
3 挤压缺陷及防止
坯料质量问题造成的缺陷:
混入气体; 湿度不均匀;塑性不好
挤压机的问题造成的缺陷 安装问题:壁厚不等 压力不稳:密度不均不光滑
4 挤压成型工艺的优缺点
Hale Waihona Puke 优点:欲知后事如何。。。 。。。
水 ,酒精,丙酮等
安全 廉价 环保
2、选择塑化剂的原则
能润湿和吸附在颗粒表面,粘合性强, 有利于成型并保证生坯强度
与粉料不发生化学反应 成型时、排除时均不反应
挥发温度宽,残留灰分少
二、挤压成型
1 挤压成型的过程
F
挤压筒
压缩段 定型带
2 挤压参数
挤制压力:与坯料的流动性和机嘴锥角大小有关。
效率高,自动化程度高,可连续生产
缺点:
机嘴结构复杂,加工精度要求高; 含有大量塑化剂,干燥时收缩大
适用:
等截面产品,大批量生产,管材、线材、片材
三、轧膜成型 四、其他塑性成型方法 车坯法,旋坯法,滚压成型等
三、耐火材料的烧结
常用烧结工艺 烧结对材料性能的影响 影响烧结的主要因素 烧结收缩变形
第三章 耐火材料的制备工艺
一、原材料及其制备 二、成型工艺 三、烧结
一、原料及其制备
一、原料种类 二、机械破碎法制备粉料 三、化学方法制备粉料 四、粉体的表征
二、耐火材料的成型
如何选择成型方法
一、干压成型 二、塑性成型 三、注浆成型
二、耐火材料的成型
烧结氧化镁
烧结氧化镁是一种重要的耐火材料,被广泛应用于高温工业领域。
下面将就烧结氧化镁的制备工艺、性能、应用和改性等方面进行论述。
一、制备工艺: 烧结氧化镁的制备主要包括矿石原料的选择、矿石的破碎和磨碎、混合和成型、烧结和粉碎等步骤。
在原料选择方面,优质的氧化镁矿石应具有高镁含量、低杂质含量和适宜的矿石颗粒大小。
在混合和成型过程中,矿石通常与一定比例的粘土和其他添加剂混合,并采用压制成型的方法制备成块。
在烧结过程中,通过高温炉的加热作用,使混合料进一步结合并形成致密的结晶体。
最后,通过粉碎等工艺对烧结体进行加工,得到所需要的烧结氧化镁产品。
二、性能: 烧结氧化镁具有优异的耐火性能和化学性能。
首先,它具有极高的熔点(约2852℃),使其能够在高温环境中保持稳定性。
同时,烧结氧化镁的热稳定性和抗腐蚀性能也非常出色,能够耐受强酸、强碱和大多数溶液的腐蚀。
此外,烧结氧化镁还具有良好的绝缘性能和导热性能,使其在电子、冶金、化工等领域得到广泛应用。
三、应用: 烧结氧化镁广泛应用于各个高温工业领域。
其中,它在钢铁冶炼和炉窑建筑领域的应用最为突出。
在钢铁冶炼过程中,烧结氧化镁可用作各种耐火材料、加热炉和转炉内衬,具有很强的耐火性能和抗腐蚀性能。
在炉窑建筑领域,烧结氧化镁则可用于高温炉窑的浇注保温层、砌块等,以保证炉窑的正常运行和耐火材料的寿命。
四、改性: 为了进一步提高烧结氧化镁的性能和应用范围,人们进行了一系列的改性研究。
一方面,通过添加适量的氧化铝、硅酸盐等物质,可以提高烧结氧化镁的抗热震性和抗碱渗性能。
另一方面,通过添加羟基磷灰石、纳米碳管等纳米材料,可以改善烧结体的力学性能和导热性能。
此外,还可以通过微观结构调控和烧结工艺优化等手段,进一步提高烧结氧化镁的性能和稳定性。
综上所述,烧结氧化镁是一种重要的耐火材料,其制备工艺包括原料的选择、混合成型、烧结和粉碎等步骤。
烧结氧化镁具有优异的耐火性能和化学性能,主要应用于钢铁冶炼和炉窑建筑领域。
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
精品课件-耐火材料生产基本工艺原理
混练时的加料顺序: 通常先加入粗颗粒料,然后加水或泥浆、纸浆废液,混合1~2min后,再 加细粉。 若粗细颗粒同时加入,易出现细粉集中成小泥团及“白料”。
坯料的塑化处理可采用困料(陈腐)
困料中的水化反应,有时能产生胶体物质 例如含CaO偏高的镁质坯料在困料时发生下述化学反应:
MgO+H2O →Mg(OH)2 CaO十H2O→ Ca(OH)2 生成物呈胶体性质,提高坯料的结合性和可塑性,降低体积效应的危害性。
则:5-3 18.5%;3-1 29%;1-0 17.5%
七、配料 1、配料的组成 包括按规定比例配合的各种原料和同一原料的各不同颗粒组 成的粉料。 (1) 配料的化学组成必须能满足制品的要求,并且应比制品指标要求高些。 (2) 在配料中应含有结合成分,使坯料具有足够的结合性。 (3)原料中含有水分和灼减成分时,原料、配料和制品的化学组成之间应进行换 算。
●助磨剂
一、选矿与提纯
选矿:利用多种矿物的物理和化学性质的差别,将矿物集合体的原矿粉碎,并分离 出多种矿物。 提纯:利用一系列化学及物理化学反应,矿物富集的过程。
选矿方法:机械法、物理-化学法、纯化学法、电气法等。
二、原料的煅烧
原料煅烧时产生一系列物理化学反应,能改善制品的成分及其组织结 构,保证制品的体积稳定及其外形尺寸的准确性,提高制品性能。
矽肺病。
五、助磨剂 助磨剂在粉磨过程中,吸附在物料颗粒表面,使物料表面自由能和晶格畸变 程度减小,促使颗粒软化,另外,助磨剂的吸附可平衡颗粒表面上因粉碎而 产生的不饱和价键,防止颗粒重新聚结。
水是一种最简单的助磨剂,适量水可助磨又可防尘。
第二节 坯料的制备 耐火材料制品几乎都是由粉料颗粒经加工制备而成,所涉及的颗粒,通常是指 毫米至微米级的颗粒。 一、颗粒的几何学性质 1、粉体颗粒的构造 一次颗粒 ;二次颗粒或团聚体。 废旧制品重新利用
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
耐火材料的创新技术有哪些
耐火材料的创新技术有哪些耐火材料在高温工业中发挥着至关重要的作用,如钢铁、水泥、玻璃、陶瓷等行业。
随着科技的不断进步和工业需求的日益增长,耐火材料领域也在不断创新和发展,涌现出了一系列新技术。
首先,纳米技术在耐火材料中的应用是一项重要的创新。
通过将材料的颗粒尺寸减小到纳米级别,可以显著改善耐火材料的性能。
纳米颗粒具有较大的比表面积和表面能,这使得它们在高温下能够更快地发生反应,形成更稳定的物相结构。
例如,纳米氧化铝的加入可以提高耐火材料的强度和抗热震性能。
因为纳米颗粒能够填充微小的孔隙,减少材料中的缺陷,从而增强整体的结构稳定性。
其次,复合耐火材料技术的发展也为行业带来了新的突破。
将不同性质的耐火材料进行复合,能够综合各自的优点,弥补单一材料的不足。
比如,将氧化镁和氧化铝复合,可以形成镁铝尖晶石,这种复合结构既具有氧化镁的高耐火度,又具备氧化铝的良好抗侵蚀性能。
此外,碳复合耐火材料也是近年来的研究热点。
通过将碳材料与传统耐火氧化物结合,既能提高材料的抗热震性,又能增强其抗渣侵蚀能力。
再者,溶胶凝胶技术在耐火材料制备中的应用逐渐受到关注。
这一技术能够在分子水平上对材料进行设计和合成,从而精确控制材料的组成和结构。
利用溶胶凝胶法制备的耐火材料通常具有均匀的微观结构和优异的性能。
例如,可以制备出具有高纯度和均匀分散的耐火氧化物凝胶,经过后续处理得到性能优良的耐火制品。
另外,自蔓延高温合成技术在耐火材料领域也展现出了独特的优势。
这种技术利用化学反应自身放出的热量使反应持续进行,从而快速合成所需的耐火材料。
它具有合成速度快、能耗低、产物纯度高等优点。
通过自蔓延高温合成技术制备的耐火材料往往具有独特的微观结构和出色的性能。
在耐火材料的创新技术中,3D 打印技术也逐渐崭露头角。
它能够实现复杂形状耐火制品的定制化生产,大大提高了生产效率和产品的精度。
与传统的制造方法相比,3D 打印可以根据具体的使用需求,精确地构建出具有特定结构和性能的耐火部件,减少了材料的浪费和加工成本。
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。
耐火材料生产工艺
耐火材料生产工艺耐火材料是指在高温下具有高度耐热性能和抗化学侵蚀能力的材料,广泛应用于冶金、化工、建筑、电力等领域。
耐火材料的生产工艺包括原材料选取、配方设计、加工工艺和成品检测等环节。
下面将对耐火材料的生产工艺进行详细介绍。
一、原材料选取耐火材料的制备需要选取高质量的原材料。
常用的原材料包括高纯氧化铝、硅酸盐材料、高铝水泥、微粉硅酸盐和石英砂等。
这些原材料具有高熔点、高纯度和较好的耐火性能。
二、配方设计在选定原材料后,需要进行合理的配方设计。
配方设计的目的是使耐火材料在高温下具有优异的性能。
一般来说,耐火材料的配方应考虑其耐火度、化学成分、物理性能和施工性能等因素。
配方设计需要结合耐火材料的具体应用场景和要求来确定。
三、加工工艺1.研磨研磨是耐火材料生产的重要环节。
通过研磨能够使原材料颗粒细化,提高耐火材料的致密性和强度。
常用的研磨设备有球磨机和研磨机等。
2.混合原材料在经过研磨后需要进行混合。
混合的目的是使各种原材料均匀分散,并确保配方的准确性。
常用的混合设备有搅拌机和混合机等。
3.成型成型是指将混合好的原材料制成预定形状的工艺。
常用的成型方法包括压制、模压、注浆和喷涂等。
在成型过程中,需要控制成型压力和温度等参数,确保成品的致密性和强度。
4.烧结烧结是耐火材料生产的关键环节。
经过烧结能够使耐火材料中的颗粒结合为块状,并提高其密度和强度。
烧结的参数包括温度、时间和气氛等。
烧结过程中需要避免过度烧结导致耐火材料变脆。
5.热处理热处理是提高耐火材料性能的重要手段。
通过热处理能够改变耐火材料的晶体结构和晶界结构,提高其耐火度和抗侵蚀性能。
常用的热处理方法包括回火和热处理等。
四、成品检测耐火材料在生产完成后需要进行成品检测。
成品检测的目的是确保耐火材料的品质符合要求。
常用的成品检测方法包括显微镜观察、物理性能测试和化学成分分析等。
以上是耐火材料的生产工艺的基本步骤,通过合理的原材料选取、配方设计、加工工艺和成品检测,能够制备出优质的耐火材料。
铝矾土制备耐火材料生产工艺流程
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铝矾土,选择高质量的铝矾土矿石,确保其化学成分符合耐火材料的要求。
耐火材料成型技术
耐火材料成型技术介绍耐火材料是指具有高温稳定性和抗化学侵蚀能力的材料,广泛应用于冶金、化工、建筑等领域。
耐火材料成型技术是指将原材料制备成具有一定形状和尺寸的耐火制品的过程。
本文将深入探讨耐火材料成型技术的原理、方法和应用。
原理耐火材料成型技术的原理是通过改变原材料的颗粒结构和形状,使其具有一定的可塑性和可成型性。
主要原理包括以下几个方面:颗粒结构原材料的颗粒结构是影响成型性能的重要因素。
通常,耐火材料的颗粒结构应具有一定的粒度分布和颗粒形状。
粒度分布的合理控制可以提高成型材料的密实度和力学性能,而颗粒形状的优化可以提高成型材料的成型性能和耐火性能。
成型工艺耐火材料的成型工艺通常包括干法成型和湿法成型两种方式。
干法成型干法成型是指将干燥的原材料粉末通过压制、挤压、注塑等工艺形成所需形状的耐火制品。
常用的干法成型工艺包括压制成型、挤压成型和注塑成型等。
干法成型工艺操作简单,成本低,适用于生产各类形状的耐火制品。
湿法成型湿法成型是指将悬浮于液体介质中的原材料通过浇注、浸渍、喷涂等工艺形成所需形状的耐火制品。
湿法成型工艺具有成型速度快、成型精度高等优点,适用于生产复杂形状的耐火制品。
成型辅助剂成型辅助剂是指在耐火材料成型过程中,添加的能够改善成型性能和耐火性能的物质。
常用的成型辅助剂包括粘结剂、增塑剂、润滑剂等。
粘结剂能够增加原材料的粘结力和可塑性,增塑剂能够改善原材料的可塑性和成型性能,润滑剂能够减小原材料之间的摩擦力和粘结力,提高成型材料的流动性和成型性能。
方法耐火材料成型技术的方法主要包括以下几个方面:原材料处理原材料处理是耐火材料成型的基础工作。
包括原材料的粉碎、筛分、干燥等。
粉碎过程可以将原材料粉末的颗粒大小控制在一定范围内,筛分过程可以去除杂质和调整颗粒分布,干燥过程可以去除原材料中的水分和有机物。
成型工艺选择根据不同的耐火制品要求,选择合适的成型工艺。
常用的成型工艺包括压制、挤压、注塑、浇注、喷涂等。
耐火的生产工艺步骤
耐火的生产工艺步骤耐火材料是一种具有耐高温、抗腐蚀能力的特种材料,广泛应用于冶金、化工、电力等行业。
下面将介绍一种常见的耐火材料生产工艺步骤。
首先,耐火材料的生产需要选用优质的原料。
一般来说,主要原料包括高岭土、硅砂、浮选滑石、耐火泥、胶凝材料等。
这些原料应经过严格的筛选、破碎、洗涤等步骤,确保质量的稳定性。
其次,将选好的原料按照一定的配比放入混合设备中进行搅拌。
通过搅拌的过程,可以使各种原料充分混合,确保最终产品的均匀性。
此外,还可以根据需要添加一些助燃剂、增粘剂等辅助材料,以提高耐火材料的性能。
然后,将混合好的材料进行成型。
常见的成型方式有压制成型和浇注成型两种。
压制成型通常采用模具,将混合好的材料放入模具中,经过一定压力的作用后形成块状产品。
而浇注成型则是将混合好的材料直接倒入模具中,通过自身的流动性成型,常用于制备形状复杂的耐火产品。
接下来,成型好的耐火材料需要进行干燥处理。
通常使用窑炉进行干燥,将耐火材料放入窑炉中,通过加热使其内部水分蒸发,同时还可以提高其强度和耐高温性能。
干燥的时间和温度需要根据具体的耐火材料和产品要求来确定。
最后,经过干燥处理的耐火产品还需要进行烧结。
烧结是将已经干燥的耐火材料放入炉中,通过高温烘烤使其产生化学反应,提高其密实性和耐火性能。
烧结的温度和时间同样需要根据具体的耐火材料和产品要求来确定。
综上所述,耐火材料的生产工艺步骤包括原料选择、混合搅拌、成型、干燥和烧结等环节。
每一步都需要严格控制工艺参数,以确保最终产品的质量和性能。
通过合理的生产工艺,可以生产出具有良好耐高温、抗腐蚀等性能的高质量耐火材料。
耐火材料的工艺流程
耐火材料的工艺流程1.原料选用:2.研磨制粉:原料进入破碎设备,经过粉碎、磨破、研磨等工艺,将原料粉碎成相对较小的粒度。
研磨制粉的目的是提高原料的活性,增加反应面积,提高产品的密实度和机械强度。
3.配料:将不同的原料按照一定的配比称取并混合均匀,确保各种成分的比例符合要求。
在配料过程中,需要确保原料的质量稳定性,避免杂质的混入。
4.调整pH值:有些酸性耐火材料需要调整其pH值,以满足产品性能的要求。
通过加入碱性或酸性物质,调整材料的pH值,以便在后续的制造过程中获得理想的性能。
5.湿拌制备:将配料好的原料与一定比例的水进行混合,形成一定的湿度,并借助搅拌设备进行充分混合。
在湿拌过程中,需要保持一定的搅拌时间和搅拌速度,以确保原料充分混合均匀。
6.成型:将湿拌好的原料按照要求的尺寸和形状进行成型。
常见的成型方法有压制、挤压、注塑等。
成型的目的是给材料赋予一定的结构和强度,以便于后续的烧结或使用。
7.烘干:将成型好的耐火材料放入干燥设备中,进行一定时间的烘干。
烘干的目的是除去材料内部和表面的水分,提高材料的密实度,减少烧结过程中的开裂和破坏。
8.烧结:将烘干好的耐火材料放入高温炉中,进行一定时间的高温烧结。
在烧结过程中,原料中的各种成分发生化学反应和结晶,形成致密的晶体结构。
烧结的温度和时间需要根据具体材料来确定。
9.检验质量:经过烧结的耐火材料需要进行一系列的质量检验,包括外观质量、抗压强度、温度稳定性、化学成分分析等。
只有通过检验合格的驰名,才能进行后续的包装和出厂。
10.包装与出厂:将通过质量检验的耐火材料按照规定的包装要求进行包装,并出厂销售到不同的行业和领域。
包装的目的是确保产品的完整性和安全性,便于储运和使用。
以上就是耐火材料的典型工艺流程,通过以上步骤,原料经过加工和处理后,最终得到具有一定结构和性能的耐火材料。
为了保证产品质量,工艺流程各个环节需要严格控制和检验,确保产品能够满足用户的需求。
耐火材料的生产方法有哪些
耐火材料的生产方法有哪些
耐火材料是指在高温条件下具有较高的耐火性能的材料,广泛应用于冶金、化工、建筑、能源等行业。
其生产方法多样,主要包括以下几种:
1. 熟料法:熟料法是耐火材料生产中最常用的方法之一。
该方法是将选矿石料经过破碎、混合、成型等工艺制备成熟料,然后经过高温煅烧得到耐火材料。
熟料法适用于生产硅酸盐类、贵重金属类耐火材料。
2. 消失模型法:消失模型法是一种用于生产多孔、复杂形状的耐火材料方法。
该方法通过制备模型,然后在模具中注入粘结剂溶液,待粘结剂固化后,再通过高温煅烧消失模型,得到具有相应形状的耐火材料。
3. 砌筑压制法:砌筑压制法是一种用于生产耐火砖、耐火板等产品的方法。
该方法是将耐火料与粘结剂按照一定比例混合,并通过模具进行压制成型,然后经过一定时间的干燥和煅烧,最终得到所需产品。
4. 电化学法:电化学法是一种用于生产具有特殊性能的耐火材料方法。
该方法是通过电解质溶液,在电解槽中通过电解产生金属氧化物沉积在阳极上,经过多次反复操作后得到定厚度的耐火涂料或涂层。
5. 喷涂法:喷涂法是一种用于生产耐火水泥喷涂层的方法。
该方法是将耐火材料通过喷枪均匀喷涂在钢结构或混凝土表面上,并经过水化反应形成致密的耐火
涂层。
除上述常用方法外,还有几种特殊的耐火材料生产方法,如溶胶凝胶法、离子注入法、近净成型法等。
这些方法相对于传统方法,制备过程更简单、工艺更先进,能够生产出更高性能的耐火材料。
总结来说,耐火材料的生产方法包括熟料法、消失模型法、砌筑压制法、电化学法、喷涂法等。
随着技术的进步,耐火材料生产方法将会不断创新和改进,以满足不同应用领域的需求。
耐火材料流程
耐火材料流程耐火材料是一种具有高温抗性能的材料,主要用于各种高温工业设备的内衬、砌筑和绝热材料。
耐火材料的制备过程是一个复杂的工艺流程,需要经过原料准备、配料、成型、烧结等多个环节。
下面将详细介绍耐火材料的制备流程。
1. 原料准备。
耐火材料的原料主要包括氧化铝、硅酸盐、氧化镁、氧化钙等。
这些原料需要经过严格的筛选和检测,确保其化学成分和颗粒大小符合生产要求。
同时,原料的储存和保管也需要注意防潮、防尘等措施,以确保原料质量稳定。
2. 配料。
在配料过程中,需要根据具体的产品配方,将不同原料按照一定比例混合均匀。
配料过程需要严格控制原料的投放量和混合时间,确保各种原料能够充分混合,从而保证产品的化学成分均匀。
3. 成型。
成型是将混合均匀的原料按照一定的形状和尺寸进行成型,常见的成型方法包括压制成型、浇铸成型和挤压成型等。
成型过程需要注意成型压力、成型温度和成型时间的控制,以确保成型后的产品密度和强度达到要求。
4. 干燥。
成型后的耐火材料需要进行干燥处理,以去除产品中的水分。
干燥过程需要根据产品的具体成型材料和形状,选择合适的干燥设备和干燥参数,确保产品在干燥过程中不出现开裂或变形。
5. 烧结。
烧结是耐火材料制备过程中的关键环节,通过高温烧结可以使产品中的颗粒结合更加紧密,从而提高产品的密度和强度。
烧结温度和烧结时间是影响产品性能的重要参数,需要根据产品的具体要求进行精确控制。
6. 检测。
制备完成的耐火材料需要进行严格的质量检测,包括化学成分分析、物理性能测试和耐火度测试等。
只有经过检测合格的产品才能够出厂销售或投入使用。
以上就是耐火材料的制备流程,每个环节都需要严格控制,确保产品质量稳定可靠。
希望以上内容能够帮助大家更好地了解耐火材料的制备过程。
耐火材料生产工艺
耐火材料生产工艺耐火材料是一种能够在高温环境下保持稳定性和防止火灾蔓延的材料。
耐火材料广泛应用于炼钢、冶金、玻璃、化工等工业领域。
下面将介绍耐火材料的生产工艺。
耐火材料的生产工艺包括原料准备、成型、干燥和烧成四个主要过程。
首先是原料准备。
耐火材料的主要原料有高岭土、蛭石、硅砂、滑石等。
这些原料需要经过混合和研磨的工艺进行处理,以保证原料的均匀性和细度。
混合过程可以使用机械搅拌设备,将不同种类的原料按照一定比例混合均匀。
研磨过程通过使用磨料来将原料细磨,以提高原料的细度和活性,增加耐火材料的性能。
然后是成型。
成型过程通常采用湿法成型和干法成型两种方式。
湿法成型是将调制好的原料用特定比例的水和粘结剂混合,然后通过模具成型。
湿法成型需要将成型坯体进行初次干燥,以提高坯体的强度。
干法成型是将调制好的原料压制成坯体,然后将坯体进行干燥。
湿法成型适用于制备形状复杂的耐火材料,而干法成型适用于制备形状简单的耐火材料。
接下来是干燥。
成型后的耐火材料需要经过干燥处理,以去除坯体中的水分和少量的结合水。
干燥的目的是将坯体中的水分排除掉,防止在烧成过程中产生压力和爆裂。
通常采用自然干燥和人工干燥两种方法。
自然干燥是将湿法成型后的成型坯体自然风干,这个过程需要一定时间。
人工干燥是通过专门的干燥设备,将湿法成型和干法成型后的耐火材料进行加热干燥。
最后是烧成。
烧成是耐火材料制备过程中最关键的环节。
烧成的目的是将成型并干燥后的坯体进行高温处理,使之形成致密的晶体结构,提高耐火材料的物理和化学性能。
烧成温度通常在1000℃以上,但具体的烧成温度需要根据不同种类的耐火材料进行调整。
烧成的时间和温度控制是非常重要的,过短或过长的烧成时间和不合适的烧成温度都会影响耐火材料的质量。
以上便是耐火材料的生产工艺。
不同种类的耐火材料在生产工艺上可能有所差异,但总体来说,原料准备、成型、干燥和烧成是不可或缺的主要过程,通过合理的控制这些工艺环节,可以获得具有良好性能的耐火材料。
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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;原料的粉碎和分级。
2.1.1耐火原料的选矿方法包括手选、冲洗、重选、浮选、磁选、电选、机械拣选和化学选矿等几种。
①手选,可以说所有的耐火原料都经过手选,从采矿分级堆放中就开始手选,拣出杂质含量高的废石,不同品级分别堆放。
一般适用于大块物料。
②冲洗,原料加工前用水冲洗矿石,洗掉粘附在矿石表面的泥土及杂质,一般适用于大于100mm的块状物料。
③重选,在介质流中,利用矿物原料密度不同进行选别。
重选适用粒度围宽,从几百mm到1mm以下,选矿成本低,对环境污染小。
④浮选,利用各种矿物原料颗粒表面对水的湿润性的差异进行选别。
浮选通常能处理小于0.3mm的物料,原则上能选能选别各种矿物原料,是一种用途最广泛的方法。
⑤磁选,利用矿物颗粒磁性不同,在不均匀磁场中进行选别。
耐火原料磁选大多用于除去铁、钛等杂质。
⑥电选,利用矿物颗粒电性的差别,在高压电场中进行选别。
主要用于分选导体,半导体和非导体矿物。
电选机处理颗粒围窄,处理能力低,原料需要干燥,因此受到限制,但成本不高,分选效果好,污染小,主要用于粗精矿的精选。
[3]2.1.2 原料粉碎方式①压碎,缓慢地施加压力于物料,主要用在粗碎、中碎的硬质料,如颚式破碎机。
②击碎,瞬息间加力于物料。
主要用在中碎、细碎的脆性料。
如反击式粉碎机,自磨机。
③剪碎,在一定的压力下,借剪切力进行研磨,主要用于细碎或韧性料。
如球磨机,辊磨机。
④劈碎,在支点间施力。
主要用在粗碎、中碎或脆性料。
如崔氏粉碎机。
[4]2.2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。
其中混练设备: 单轴和双轴搅拌机、混砂机(混合、搅拌)湿碾机(混合、搅拌和挤压,更均匀)混练机混合原理:①对流混合,颗粒从物料中的一处大批地移动到另一处,类似于流体中的骚动。
②扩散混合,分离的颗粒散布在不断展现的新生料面上,如同一般的扩散作用那样。
③剪切混合,在物料集合体部,颗粒之间相对缓慢移动,在物料中形成若干滑移面,就像薄层流体运动。
三种混合机理在混合机中不是绝对分隔的。
各类混合机的混合机理如下表:混合机类型移动混合扩散混合剪切混合重力氏(容器旋转)大中小强制式(容器固定)大中中气流式大小大[5]2.3砖坯的成型耐火坯料借助于外力和模型,成为具有一定尺寸、形状和强度的坯体或制品的过程方法:1.半干法2.可塑法3.注浆法4.振动成型5.热压注成型6热压成7.电熔注法8.等静压成型压力机2.4 砖坯干燥用蒸发的方法从砖坯中排除水分的过程叫砖坯干燥。
有利于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,是耐火材料工艺必不可少的过程。
其过程分为三个阶段,1.等速干燥阶段 2.降速干燥阶段 3.低速及平衡干燥阶段如图干燥方式分为常温干燥和加热干燥:⑴常温干燥:一般堆放在空气通的厂房风干或阴干。
一般可塑法和手工成型或压机成型水分含量大的转坯先风干,有一定强度后再进入其他干燥器继续干燥。
⑵加热干燥:常用以下几种类型的干燥设备及方法:a.干燥坑:由砖砌的火坑。
把砖坯码放在铺有砂子的坑上,用火箱加热,烟气经坑下的烟道加热砂子,是其干燥。
接近火箱处温度较高,离火箱越远温度越低,干燥不均匀,耗热量大。
b.室式干燥:干燥热源一般采用空气预热,被干燥的砖坯码在干燥车上进行干燥。
干燥器载热体温度和湿度可调,气流分布叫均匀,一般适用于干燥大型和特异型制品。
此外还有隧道干燥,电热干燥,红外干燥,超声波干燥等。
2.5制品烧成耐火材料的烧成是一个复杂的工艺过程。
通过烧成,使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。
常用以下设备:窑3现代耐火材料的生产工艺传统陶瓷的生产工艺是将原料制成细粉再成型。
但是由于特种耐火材料化学的高纯度,超级耐火性能,各种特殊性能,复杂的制品形状,特别的使用要求,还有隔热耐火材料,由于它的特殊结构,气孔不小于45%,几乎所有的耐火材料都追求高致密度,唯有它追求有一定强度的低密度。
所以在生产工艺方面,除了按耐火材料的传统工艺外,还要有降低制品体积密度,增加气孔率的方法。
熔铸法是物料经高温熔化后,直接浇铸成制品的方法。
一般是配料混匀和细磨等工序,在电弧炉溶化,然后浇注入耐高温的铸型中,再经冷却结晶、退火或切割制成制品。
如熔铸莫来石砖、刚玉砖和镁砖等。
它们的坯体致密,机械强度高、高温结构强度大,抗渣性好,使用围不断在扩大。
生产中主要通过控制熔化的气氛、熔融温度和冷却条件,以保证高的生产效率、析晶符合要求和形成网络结构。
但在冷却析晶过程中,往往由于析晶温度不一致,产生晶粒偏析而使制品部形成集中的空洞缩孔。
熔融喷吹法是将物料放在电弧炉中熔融成熔体,在熔体流出的瞬间,以高压空气或过热蒸汽进行喷吹,使熔融物料分散成纤维或形成空心球的方法。
这是生产耐火纤维和空心球(氧化铝空心球或氧化锆空心球)的主要方法。
制品主要用作轻质耐火、隔热材料。
此外,还可制成粉状或粒状不定形耐火材料,临用时以焦油、沥青、水泥、磷酸盐、硫酸盐或氯化盐等结合剂胶结,不经成型和烧结而直接使用。
4耐火材料的发展展望4.1发展不定型耐火材料不定型耐火材料被喻为第二代耐火材料,同烧成定型耐火材料有以下优点:①不定型耐火材料不需要压砖机和烧成热工设备,工厂占地小,基本建设投资低。
②节约能源,耗能仅为烧成品的~. ③劳动强度低,可完全机械作业,生产效率高。
④可任意造型,制成整体衬体,强度高,抗热震性好,无接缝,气密性好,散热损失小。
4.2 用电容法生产原料和制品熔铸砖与陶瓷结合砖相比主要优点是晶间结合,晶体发育好,排列紧密,气孔少,蠕变率小,尽管材料中存在低熔相,但它填充在晶体骨架空隙中,并不起主导作用。
通过电熔还能起到除杂质,如高铝矾土中的Si,,MgQ,O,等的提纯作用。
因此电熔材料的特点是:⑴结构致密,气孔率低,如采用氧化法的电熔Zr大型块体显气孔率为0.5%~1%;⑵材料纯度高,如我国用A大于85%的高矾土熟料电熔成A不小于98.5%的亚白刚玉;⑶荷重软化温度小;⑷机械强度高;电熔材料的缺点是热导率偏高,抗热震性较差。
4.3 发展炉体冷却技术,加强耐火材料保护采用水冷代替耐火材料在高温设备上屡见不鲜。
炼钢电炉采用水冷炉盖和水冷炉壁技术,使电炉使用寿命显著提高。
超高功率电炉炉盖和炉壁热流增大,采用水冷技术可使熔损部分被喷溅上的炉渣冷却而补充。
泡沫渣埋弧技术是在不断增加渣量的前提下,使渣厚度增加。
主要原理是渣中FeO与C反应生成CO气体,慢慢从渣中溢出,使渣保持泡沫化状态,从而减小弧光对称的熔损,降低耐火材料的损耗。
水冷使电能消耗增大,1t钢约增加5%~10%,但使用寿命延长,检修停炉时间缩短,特别是耐火材料消耗降低55%~90%,总得经济效益是好的。
采用水冷与合适的耐火材料相配合应该是未来炉窑等热工设备的发展方向。
[6] 5结束语作为中国工业生产进步中不可或缺的生产因素,耐火材料在中国的发展是有着长久的历史的,当今的发展已经研究开发了高铝砖、镁铝砖、焦炉硅砖、碳砖、碳化硅砖、电熔莫来石砖、耐火混凝土和不烧砖等广泛应用在国民工业生产中的较好的耐火材料。