耐火材料的生产过程
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（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。
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例：菱镁矿选矿方法的介绍 （1）重液选矿 菱镁矿，破碎0～120mm（筛去0～8mm） 分级60～120和8～60重液选矿悬浮液中 （MgO45～46%） 问题:有15%的废矿原料不能回收处理。 （2）浮选 浮选剂（工业脂肪酸混合物） 利用杂物和矿物对浮选剂的附着性与润湿性 的差别 矿石中MgO 37～41% 浮选45.5～46.5% 7 10/22/2018 材料科学与工程学院
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三、原料的破粉碎
1. 目的：
a、选矿时需要； b、成型时获得较高的堆积密度； c、烧结活性。
粗碎：颚式破碎机； 中碎：圆锥式破机 细碎：球磨机 使用上述机械应注意事项：生产能力由大变小； 注意防尘； 注意隔音
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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。
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。
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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，
2、常用机械
３．采用超细磨技术（获得超细粉）
a、 高效能研磨促进相变和固相反应发生； b、表面活性提高，增大固相反应程度，降低 烧结温度； c、注意职业病，矽肺（主要由可溶性SiO2粉尘引 起）； d、高效能研磨手段：振动磨、气动磨、搅拌磨、 爆炸方法等。
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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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
（3）化学选矿
通过化学作用将矿物中有关成分提取出来的选矿方法， 分离出来的原料的纯度较高。
a、氯化镁法：
MgCO3 2HCl MgCl2 H2O CO2
MgCl2 H 2O MgO 2HCl
获得原料:
MgO98.4%, CaO0.7%
900 ~1000
(水解)
②死烧：物料达到完全烧结称为死烧。 T=0.7 Ts（Ts为主晶相氧化物的熔点） ③轻烧活化工艺： 轻烧 压球（压坯） 死烧（亦称两步煅烧） 二步煅烧的特点： 优点：获得高纯、高密度的氧化物制品。 缺点：工艺复杂、燃料消耗大。 注意：对于杂质含量大于4%的可不采用二步煅烧 工艺。 ④ 需热工设备：多层炉、沸腾炉、回转炉、竖炉等。
Mg( HCO3 ) 2 4MgO 3CO2 4H 2O 5H 2O
4MgO 3CO2 4H 2 O 4MgO CO2 H 2 O
获得原料： MgO98 ~ 99% 小结： (1)化学法制备高纯; （2）可以调节组分间比例 （ 在沉淀过程、共沉淀一些物质）。
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（二）原料煅烧
1．目的：提高制品的性能 ①获得性能稳定的坯料； ②改善制品成分，组织结构； ③保证制品的体积稳定性； ④保证外形尺寸的准确性 2．矛盾区 死烧 制品性能稳定 制品烧成困难 轻烧 活性 稳定性差 3．基本概念 ①活化轻烧：将物料充分细磨（采用高效粉磨技 术），在较低温度下烧结熟料（轻烧）； 轻烧目的：获得易烧的原料（缺陷多，活性高), 轻烧温度选择具有非常重要性。 10/22/2018 10 材料科学与工程学院
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2780种。如莫来石（ 3Al2O3 · 2SiO2）熔点为1870℃；镁 铝尖晶石（Al2O3· MgO）熔点为2105℃；镁铬尖晶石 （Cr2O3· MgO）熔点为2350℃。
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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 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。
b、氨化法： MgCO3 经轻烧 MgO MgO 2H 2O 2NH 4Cl MgCl2 4NH 4OH MgCl2 水解获得 MgO
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c、碳酸氢盐法：
MgCO3 经轻烧
MgO
MgO CO2 H 2O Mg( HCO3 ) 2 2H 2O
耐火材料的生产过程
基本与陶瓷生产工艺相同,包括：
(1)原料制备:采选矿、煅烧、破粉碎成粉体，各种 粒度的颗粒料等; (2)坯料制备（具备加工能力的粉料、颗粒料性质）; (3)配料（混料）; (4)成型（不定形耐火材料不需要成型）; (5)干燥; (6)烧成（不烧砖的烧成在使用时完成）.
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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℃.
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。
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例：菱镁矿选矿方法的介绍 （1）重液选矿 菱镁矿，破碎0～120mm（筛去0～8mm） 分级60～120和8～60重液选矿悬浮液中 （MgO45～46%） 问题:有15%的废矿原料不能回收处理。 （2）浮选 浮选剂（工业脂肪酸混合物） 利用杂物和矿物对浮选剂的附着性与润湿性 的差别 矿石中MgO 37～41% 浮选45.5～46.5% 7 10/22/2018 材料科学与工程学院
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三、原料的破粉碎
1. 目的：
a、选矿时需要； b、成型时获得较高的堆积密度； c、烧结活性。
粗碎：颚式破碎机； 中碎：圆锥式破机 细碎：球磨机 使用上述机械应注意事项：生产能力由大变小； 注意防尘； 注意隔音
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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。
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。
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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，
2、常用机械
３．采用超细磨技术（获得超细粉）
a、 高效能研磨促进相变和固相反应发生； b、表面活性提高，增大固相反应程度，降低 烧结温度； c、注意职业病，矽肺（主要由可溶性SiO2粉尘引 起）； d、高效能研磨手段：振动磨、气动磨、搅拌磨、 爆炸方法等。
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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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
（3）化学选矿
通过化学作用将矿物中有关成分提取出来的选矿方法， 分离出来的原料的纯度较高。
a、氯化镁法：
MgCO3 2HCl MgCl2 H2O CO2
MgCl2 H 2O MgO 2HCl
获得原料:
MgO98.4%, CaO0.7%
900 ~1000
(水解)
②死烧：物料达到完全烧结称为死烧。 T=0.7 Ts（Ts为主晶相氧化物的熔点） ③轻烧活化工艺： 轻烧 压球（压坯） 死烧（亦称两步煅烧） 二步煅烧的特点： 优点：获得高纯、高密度的氧化物制品。 缺点：工艺复杂、燃料消耗大。 注意：对于杂质含量大于4%的可不采用二步煅烧 工艺。 ④ 需热工设备：多层炉、沸腾炉、回转炉、竖炉等。
Mg( HCO3 ) 2 4MgO 3CO2 4H 2O 5H 2O
4MgO 3CO2 4H 2 O 4MgO CO2 H 2 O
获得原料： MgO98 ~ 99% 小结： (1)化学法制备高纯; （2）可以调节组分间比例 （ 在沉淀过程、共沉淀一些物质）。
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（二）原料煅烧
1．目的：提高制品的性能 ①获得性能稳定的坯料； ②改善制品成分，组织结构； ③保证制品的体积稳定性； ④保证外形尺寸的准确性 2．矛盾区 死烧 制品性能稳定 制品烧成困难 轻烧 活性 稳定性差 3．基本概念 ①活化轻烧：将物料充分细磨（采用高效粉磨技 术），在较低温度下烧结熟料（轻烧）； 轻烧目的：获得易烧的原料（缺陷多，活性高), 轻烧温度选择具有非常重要性。 10/22/2018 10 材料科学与工程学院
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2780种。如莫来石（ 3Al2O3 · 2SiO2）熔点为1870℃；镁 铝尖晶石（Al2O3· MgO）熔点为2105℃；镁铬尖晶石 （Cr2O3· MgO）熔点为2350℃。
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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 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。
b、氨化法： MgCO3 经轻烧 MgO MgO 2H 2O 2NH 4Cl MgCl2 4NH 4OH MgCl2 水解获得 MgO
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c、碳酸氢盐法：
MgCO3 经轻烧
MgO
MgO CO2 H 2O Mg( HCO3 ) 2 2H 2O
耐火材料的生产过程
基本与陶瓷生产工艺相同,包括：
(1)原料制备:采选矿、煅烧、破粉碎成粉体，各种 粒度的颗粒料等; (2)坯料制备（具备加工能力的粉料、颗粒料性质）; (3)配料（混料）; (4)成型（不定形耐火材料不需要成型）; (5)干燥; (6)烧成（不烧砖的烧成在使用时完成）.
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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℃.