陶瓷材料的烧结与原理
烧结配料工(高)计算
1、(高级工,计算题,较难,无,辅助要素,标准库) 堆料皮带速度2m/s ，堆料机大车行走沿堆料皮带运行方向速度30m/min ，求堆料机大车行走逆向速度。 解： 01111V V V += 30120301200101+?=+=V V V V V =25m/min 答：堆料机大车行走逆向速度为25m/min. 2、(高级工,计算题,难,无,辅助要素,标准库) 根据下列原料成分性质，计算烧结矿成分：求烧结矿的TFe%？ 解：①精矿带入烧结矿中铁的含量： 70×(1-8%)×68%=43.792 精矿烧成量=64.4 ②石灰石烧成量： 14×(1-2%)×(1-45%)=7.546 ③白云石烧成量： 2×(1-4%)×(1-45%)=1.056 ④生石灰烧成量： 3×(1-20%)=2.4 ⑤焦粉的烧成量： 5×(1-7%)×(1-8%)=0.930 ⑥高炉灰的烧成量： 6×(1-7%)×(1-10%)＝5.022 高炉灰带入烧结矿中含铁量 6×(1-7%)×45%＝2.511 带入烧结矿中总铁量 43.792+2.511＝46.303 总的烧成量： 64.4+7.546+1.056+2.4+0.93+5.022 ＝81.354 烧结矿TFe%＝%92.56%100354.81303.46=?
答：烧结矿TFe%为56.92%。 3、(高级工,计算题,较难,无,辅助要素,标准库) 含铁原料在原料场进行混匀，精矿占50%，配料室混匀矿配比为85%，内循环返矿为25%在配料室配加。求混合料中精矿比例。 解：(1-25%)×85%×50%=31.875% 答：混合料中精矿比例为31.875%。 4、(高级工,计算题,中等,无,辅助要素,标准库) 混合料中磁铁矿占30%，出矿率为85%，问烧结矿中磁铁矿含量为多少？ 答：在烧结过程中发生复杂的物理化学反反应，无法计算出烧结矿中磁铁矿的含量。 5、(高级工,计算题,较易,无,辅助要素,标准库) 某厂4月份生产烧结矿20万吨，品位合格18万吨，碱度合格16万吨，全部合格15万吨，一级品8万吨，求该月烧结矿品位合格率，碱度合格率，综合合格率，一级品率。 解：品位合格率=%90%1002018=? R 合格率=%80%1002016=? 综合合格率=%75%1002015=? 一级品率=%33.53%100158=? 答：烧结矿品位合格率，碱度合格率，综合合格率，一级品率分别为90%，80%，75%，53.33%。 6、(高级工,计算题,中等,无,辅助要素,标准库) 某厂一台烧结机生产时,每小时卸入热矿筛烧结矿162吨,测得每米皮带上的热返矿为6.5公斤,皮带速度为1.64米/秒。求该台机热返矿率为多少? 解：公式： 热返矿率=(每米皮带热返矿量×胶带机每秒速度×3600秒/每小烧结机产量)×100% 热返矿率=(6.5×1/1000×1.64×3600/162)×100%=23.69% 答：该台烧结机的热返矿率为23.69%。 7、(高级工,计算题,较难,无,辅助要素,标准库) 某厂有105㎡烧结机一台，利用系数为1.4h m t ?2/，出矿率为85%，计算每班混合
烧结配料知识
烧结配料知识 一、烧结基础知识 1、烧结的含义 将含铁粉状料或细粒料进行高温加热，在不完全熔化的条件下烧结成块的过程。铁矿粉烧结是一种人造富矿的过程。 2、烧结的方法 （1）鼓风烧结：烧结锅，，平地吹；以及带式烧结机。 （2）抽风烧结： a：连续式：带式烧结机和环式烧结机等； b：间歇式：固定式烧结机，如盘式烧结机和箱式烧结机；移动式烧结机，如步进式烧结机； （3）在烟气中烧结：回转窑烧结和悬浮烧结。 3、烧结生产的工艺流程 一般包括：原燃料的接受、贮存，溶剂、燃料的准备，配料，混合，制粒，布料，点火烧结，热矿破碎，热矿筛分，热矿冷却，冷矿筛分，铺底料、成品烧结矿及返矿的贮存、运输等工艺环节（见下图）。 机上冷却工艺不包括热矿破碎和热矿筛分。 现代烧结工艺流程不再使用热矿工艺，应使用冷矿工艺。在冷矿工艺中，宜推广具有铺底料系统的流程。 4、烧结厂主要技术经济指标 烧结厂的主要技术经济指标包括利用系数、作业率、质量合格率、原材料消耗定额等。 1>、利用系数 每台烧结机每平方米有效抽风面积（m2）每小时（h）的生产量（t）称烧结机利用系数，单位为t/（m2.h）。它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示： 利用系数=台时产量（t/h）/有效抽风面积（m2） =总产量（t）/[总生产台时（t）×总有效面积（m2）] 台时产量是一台烧结机一小时的生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。这个指标体现烧结机生产能力的大小，它与烧结机有效面积的大小无关。 利用系数是衡量烧结机生产效率的指标，它与烧结机有效面积的大小无关。 2>、烧结机作业率 作业率是设备工作状况的一种表示方法，以运转时间占设备日历时间的百分数表示： 设备作业率=运转台时/日历台时× 100% 日历台时是个常数，每台烧结机一天的日历台时即为24台时。它与台数、时间有关。 日历台时=台数× 24×天数 事故率是指内部事故时间与运转时间的比值，以百分数表示： 事故率=事故台时/运转台时× 100% 设备完好率是衡量设备良好状况的指标。按照完好设备的标准，进行定期检查。设备完好率是全厂完好设备的台数与设备总台数的比值，用百分数表示： 设备完好率=完好设备台数/设备总台数× 100% 3>、质量合格率 烧结矿的化学成分和物理性能符合原冶金部YB/T421-92标准要求的叫烧结矿合格品，不符合的烧结矿叫出格品（见附件表1-1）。 根据部颁标准的规定，实际生产检验过程及工艺试验中出现的一部分未检验品和试验品，不参加质量合格率的计算。因此： 质量合格率=（总产量-未验品量-试验品量-出格品量）/（总产量-未验品量-试验品量）× 100% 质量合格率是衡量烧结矿质量好坏的综合指标。 烧结矿合格品、一级品或出格品的判定根据其物理化学性能的检验结果而定，主要包括烧结矿全铁（TFe）、氧化亚铁（FeO）、硫（S）含量、碱度（CaO/SiO2）、转鼓指数（≥6.3mm）、粉末（< 5mm）等，有的厂还
陶瓷材料烧结实用实用工艺和性能测试实验指导书
陶瓷材料烧结工艺和性能测试实验指导书 1实验目的和意义 1）了解陶瓷材料的烧结和性能检测的工艺流程，掌握吸水率，表面气孔率，实际密度，线收缩率的测定方法。 2）利用实验找出材料的最优烧结工艺，包括烧结温度和烧结时间。 2 实验背景知识 2.1 烧结实验 在粉体变成的型坯中，颗粒之间结合主要靠机械咬合或塑化剂的粘合，型坯的强度不高。将型坯在一定的温度下进行加热，使颗粒间的机械咬合转变成直接依靠离子键，共价键结合，极大的提高材料的强度，这个过程就是烧结。 陶瓷材料的烧结分为三个阶段，升温阶段，保温阶段和降温阶段。 在升温阶段，坯体中往往出现挥发分排出、有机粘合剂等分解氧化、液相产生、晶粒重排与长大等微观现象。在操作上，考虑到烧结时挥发分的排除和烧结炉的寿命，需要在不同阶段有不同的升温速率。 保温阶段指型坯在升到的最高温度（通常也叫烧结温度）下保持的过程。粉体烧结涉及组成原子、离子或分子的扩散传质过程，是一个热激活过程，温度越高，烧结越快。在工程上为了保证效率和质量，保温阶段的最高温度很有讲究。烧结温度与物料的结晶化学特性有关，晶格能大，高温下质点移动困难，不利于烧结。烧结温度与材料的熔点有关系，对陶瓷而言是其熔点的0.7—0.9倍，对
金属而言是其熔点的0.4-0.7倍。 冷却阶段是陶瓷材料从最高温度到室温的过程，冷却过程中伴随有液相凝固、析晶、相变等物理化学变化。冷却方式、冷却速度快慢对陶瓷材料最终相的组成、结构和性能等都有很大的影响，所以所有的烧结实验需要精心设计冷却工艺。 由于烧结的温度如果过高，则可能出现材料颗粒尺寸大，相变完全等严重影响材料性能的问题，晶粒尺寸越大，材料的韧性和强度就越差，而这正是陶瓷材料的最大问题，所以要提高陶瓷的韧性，就必须降低晶粒的尺寸，降低烧结温度和时间。但是在烧结时，如果烧结温度太低，没有充分烧结，材料颗粒间的结合不紧密，颗粒间仍然是靠机械力结合，没有发生颗粒的重排，原子的传递等过程，那么材料就是不可用的。 2.2 性能检测 材料是否烧结良好，需要一定的检测手段。烧结的致密程度一般表现在密度是否高、材料内部的气孔的多少、表面的气孔多少和大小以及吸水能力的强弱。在本实验中，主要考察材料表面气孔率、相对密度、吸水率以及线收缩率。 2.2.1 目测 很多的实验，在烧结的过程中，可能由于很多的原因而出现表面裂纹，有些会出现表面的凹陷，所以，烧结后检测的第一步就是目测试样。如果出现以上的问题，则试样肯定是不合格的，其他的实验可以不用做了。目测的项目有是否出
烧结配料模型公式
2.配料 2.1概述 烧结配料是按烧结矿的质量指标要求和原料成分，将各种原料（含铁料、溶剂、燃料等）按一定的比例配合在一起的工艺过程，适宜的原料配比可以生产出数量足够的性能良好的液相，适宜的燃料用量可以获得强度高还原性好的烧结矿。 对配料的基本要求是准确。即按照计算所确定的配比，连续稳定配料，把实际下料量的波动值控制在允许的范围内，不发生大的偏差。实践表明，当配料发生偏差，会影响烧结过程的进行和烧结矿的质量。 生产中，当烧结机所需的上料量发生变化时，须按配比准确计算各种料在每米皮带或单位时间内的下料量；当料种或原料成分发生变化时，则应按规定要求，重新计算配比，并准确预计烧结矿的化学成分。 2.2配料方法——质量配料法 此法是按原料的质量进行配料的一种方法。其主要装置是皮带电子称——自动控制调节系统——调速圆盘给料机，配料时，每个料仓配料圆盘下的皮带电子称发出瞬时送料量信号，此信号输入调速圆盘自动调节系统，调节部分即根据给定值信号与电子皮带秤测量值信号的偏差，自动调节圆盘转速，达到所要求的给料量，质量配料系统如图1所示 质量配料法可实现配料的自动化，便于电子计算机集中控制与管理，配料的动态精度可高达0.5%-1%,为稳定烧结作业和产品成分创造了良好条件，也是劳动条件得到改善。 2.3配料室（本厂） 配料室采用单列布置，15个矿槽，混匀矿槽上采用移动B=1000卸料车向各配料槽给料；无烟煤、焦粉、冷返矿矿槽上采用B=650固定可逆胶带机向各配料槽给料。生石灰用外设压缩空气将汽车罐车送来的生石灰送至配料槽。混匀矿采用￠2500圆盘给料机排料，配料电子称称重；燃料和溶剂及冷返矿直接用配料电子称拖出；生石灰的排料、称量及消化通过叶轮给料机、电子称及消化器完成。以上几种原料按设定比例经称量后给到混合料的B=800胶带机上。料槽侧壁安装振动电机，防止料槽闭塞。 调速圆盘自 动调节系统 给定值 控制量 偏差 调节部分 调节量 操作部分 （圆盘） 操作量 控制部分 （圆盘给料机） 检出部分 （电子皮带秤） 图1 质量配料系统
陶瓷材料烧结技术的研究进展
Material Sciences 材料科学, 2017, 7(6), 628-632 Published Online September 2017 in Hans. https://www.360docs.net/doc/a45730933.html,/journal/ms https://https://www.360docs.net/doc/a45730933.html,/10.12677/ms.2017.76083 Research and Application on Sintering Technology of Ceramic Materials Haitao Zheng1, Tingting Pan2 1Harbin Aurora Optoelectronics Technology Co., Ltd., Harbin Heilongjiang 2Heilongjiang University of Finance and Economics, Harbin Heilongjiang Received: Sep. 3rd, 2017; accepted: Sep. 22nd, 2017; published: Sep. 28th, 2017 Abstract Advanced ceramic materials are widely used in aerospace, electronics, mechanical, biological, medical and other fields because of its fine structure and high strength, high hardness, high tem-perature resistant, corrosion resistance, wear-resisting property and a series of excellent features. The sintering technology of ceramic materials has an important influence on the structure and property of the material itself. This paper summarized the ceramic sintering mechanism, research progress and application, and indicated the future research direction. Keywords Sintering Technology, Mechanism, Research Development, Application 陶瓷材料烧结技术的研究进展 郑海涛1，潘婷婷2 1哈尔滨奥瑞德光电技术有限公司，黑龙江哈尔滨 2黑龙江财经学院，黑龙江哈尔滨 收稿日期：2017年9月3日；录用日期：2017年9月22日；发布日期：2017年9月28日 摘要 先进陶瓷材料由于其精细的结构组成及高强度、高硬度、耐高温、抗腐蚀、耐磨等一系列优良特性被广泛应用于航空航天、电子、机械、生物医学等各个领域。陶瓷材料的烧结技术对材料本身的结构及性能有着重要影响。本文对陶瓷材料的烧结机理、研究进展及应用进行了总结，并提出了今后的研究方向。
氧化铝陶瓷的烧结教材
氧化铝陶瓷的烧结 摘要：随着科学技术与制造技术日新月异的发展，氧化铝陶瓷在现代工业中得到了深入的发展和广泛的应用。本文就氧化铝陶瓷的烧结展开论述。主要涉及原料颗粒和烧结助剂两方面，以获得性能良好的陶瓷材料，对满足工业生产和社会需求有非常重要的意义。 关键词：氧化铝；原料颗粒；烧结助剂； 1 引言 在科学技术和物质文明高度发达的现代社会中，人类赖以制成各种工业产品的材料实在千差万别，但总体包括起来，无非金属、有机物及陶瓷三大类[1]。氧化铝陶瓷是目前世界上生产量最大、应用面最广的陶瓷材料之一，具有机械强度高、电阻率高、电绝缘性好、硬度和熔点高、抗腐蚀性好、化学稳定性优良等性能，而且在一定条件下具有良好的光学性和离子导电性。基于Al2O3陶瓷的一系列优良性能，其广泛应用于机械、电子电力、化工、医学、建筑以及其它的高科技领域[2]。在氧化铝陶瓷的生产过程中, 无论是原料制备、成型、烧结还是冷加工, 每个环节都是不容忽视的。目前氧化铝陶瓷制备主要采用烧结工艺[3]，坯体烧结后，制品的显微结构及其内在性能发生了根本的改变,很难通过其它办法进行补救。因此，深入研究氧化铝陶瓷的烧结技术及影响因素，合理选择理想的烧结制度确保产品的性能、分析烧结机理、研究添加剂工作机理等对氧化铝陶瓷生产极有帮助，为氧化铝陶瓷的更广泛应用提供理论依据，为服务生产和社会需要非常重要。 2 氧化铝陶瓷简介 Al2O3是新型陶瓷制品中使用最为广泛的原料之一，具有一系列优良的性能[4]。Al O3陶瓷通常以配料或瓷体中的Al2O3的含量来分类，目前分为高纯型与2 普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料。由于其
一、烧结基本原理精讲
一、烧结 （1）、烧结基本原理 烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。烧结对最终产品的性能起着决定性作用，因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的；相反，烧结前的工序中的某些缺陷，在一定的范围内可以通过烧结工艺的调整，例如适当改变温度，调节升降温时间与速度等而加以纠正。 烧结是粉末或粉末压坯，加热到低于其中基本成分的熔点温度，然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结，烧结体的强度增加。在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化，把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体，从而获得具有所需物理，机械性能的制品或材料。烧结时，除了粉末颗粒联结外，还可能发生致密化，合金化，热处理，联接等作用。人们一般还把金属粉末烧结过程分类为：1、单相粉末（纯金属、古熔体或金属化合物）烧结；2、多相粉末（金属—金属或金属—非金属）固相烧结；3、多相粉末液相烧结；4、熔浸。 通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化：1、颗粒间开始联结； 2、颗粒间粘结颈长大； 3、孔隙通道的封闭； 4、孔隙球化； 5、孔隙收缩； 6、孔隙粗化。 上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。理论上机理为：1、蒸发凝聚；2、体积扩散；3、表面扩散；4、晶间扩散；5、粘性流动；6、塑性流动。
（2）、烧结工艺 2-1、烧结的过程 粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段： 1、低温预烧阶段，在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发，压坯内成形剂的分解和排除等。在PORITE微小铜、铁系轴承中，用R、B、O（Rapid Burning Off）来代替低温预烧阶段，且铜、铁系产品经过R、 B、O后会氧化，但在本体中可以被还原，同时还可以促进烧结。 2、中温升温烧结阶段，在此阶段开始出现再结晶，首先在颗粒内，变形的晶粒得以恢复，改组为新晶粒，同时颗粒表面氧化物被完全还原，颗粒界面形成烧结颈。 3、高温保温完成烧结阶段，此阶段是烧结得主要过程，如扩散和流动充分地进行和接近完成，形成大量闭孔，并继续缩小，使得孔隙尺寸和孔隙总数均有减少，烧结体密度明显增加 4、冷却阶段：实际的烧结过程，都是连续烧结，所以从烧结温度缓慢冷却一段时间然后快冷，到出炉量达到室温的过程，也是奥氏体分解和最终组
某烧结配料室钢料仓设计
某烧结配料室钢料仓设计 根据储料的流动特性及圆钢仓的受力特点，文章采用通用有限元计算软件计算，给出了钢料仓各部位的应力分布及受力特征，为设计同类型的圆料仓提供参考。 标签：烧结；钢料仓；有限元分析；设计 引言[5] 筒仓结构广泛应用于冶金行业中，1985年，《钢筋混凝土筒仓设计规范（GBJ77-85）》[1]即发行，而钢筒仓的应用还很有限。钢筒仓结构在许多情况下比混凝土筒仓更为经济，目前世界上已建筒仓中大约一半为钢筒仓。其中大部分为圆形筒仓，复杂的结构性能加上不合理的设计准则导致了许多钢板筒仓的结构破坏。2001年我国颁布了《粮食钢板筒仓设计规范》[2]，但此规范相比于实际的结构略显简单，尚存在一定差距。 不同的是，国外在钢筒仓结构性能上进行了大量的研究。世界上第一本钢筒仓设计规范-欧洲钢结构设计规范之4.1：筒仓[3]，和J.Michal.Rotter的专著《圆形钢筒仓设计指导》[4]等书，均给国内的设计人员带来了极大的借鉴和指导作用。 根据欧洲筒仓荷载规范[5]的三种筒仓设计类别，对于冶金行业中常常出现的大于100吨容量的结构，建议采用薄膜理论计算壳体主要应力，并采用弯矩理论分析局部弯曲效应，或者采用有效的数值分析，如有限元分析方法。为此，文章采用有限元分析方法，对某筒仓结构进行了分析，以确定一个较为通用的标准，方便设计人员参考。 1 模型参数 筒仓形状如图一所示，其主要作用为储存配料。筒仓底部半径为1230mm，上部半径3250mm，贮料密度为2.2t/m3。具体模型可参见设计图纸。图中，h0为贮料重心高度，h1为贮料边缘，即筒仓初始受力位置。h2为变阶位置。 图1 筒仓模型 计算高度hn=h0-h2=8743mm-5548mm=3195mm （h0-h2）/2R=0.49》[2]，但此规范相比于实际的结构略显简单，尚存在一定差距。不同的是，国外在钢筒仓结构性能上进行了大量的研究。世界上第一本钢筒仓设计规范-欧洲钢结构设计规范之4.1：筒仓[3]，和J.Michal.Rotter的专著《圆形钢筒仓设计指导》[4]等书，均给国内的设计人员带来了极大的借鉴和指导作用。
实验9-陶瓷材料烧结工艺和性能测试
瓷材料烧结工艺和性能测试实验指导书 1实验目的和意义 1）了解和掌握在实验室条件下制备功能瓷材料的典型工艺和原理，包括配方计算、称量、混料、筛分、造粒、成型、排塑、烧结、加工、物理与电学性能测试等基本过程，本实验以多功能TiO2 压敏瓷的制备和性能检测为实例。 2）利用实验找出材料的最优烧结工艺，包括烧结温度和烧结时间。 2 实验背景知识 2.1 试样制备 2.1.1 敏感瓷的原理 敏感瓷材料是某些传感器中的关键材料之一，用于制作敏感元件，它是一类新型多晶半导体功能瓷。敏感瓷材料是指当作用于有这些材料制造的原件上的某一个外界条件，如温度、压力、湿度、气氛、电场、光及射线改变时，能引起该材料某种物理性能的变化，从而能从这种元件上准确迅速的获得某种有用的信号。按其相应的特性把这些材料分别称作为热敏、压敏、湿敏、光敏、气敏及离子敏感瓷。 敏感瓷就是通过微量杂质的掺入，控制烧结气氛（化学计量比偏离）及瓷的微观结构，可以使传统绝缘瓷半导体化，并使其具备一定的性能。 瓷是由晶粒、晶界、气孔组成的多相系统，通过人为掺杂，造成晶粒表面的组分偏离，在晶粒表层产生固溶、偏析及晶格缺陷；在晶界处产生异质相的析出、杂质的聚集，晶格缺陷及晶格各向异性等。这些晶粒边界层的组成、结构变化，显著改变了晶界的电性能，从而导致整个瓷电气性能的显著变化。 2.1.2 压敏瓷的原理 压敏半导体瓷是指电阻值与外加电压成显著的非线性关系的半导体瓷。使用时加
上电极后包封即成为压敏电阻器。制造压敏电阻器的半导体瓷材料主要有SiC、ZnO、BaTiO3、Fe2O3、SnO2、SrTiO3、TiO2 等。其中BaTiO3、Fe2O3 利用的是电极与烧结体界面的非欧姆特性，而SiC、ZnO、SrTiO3、TiO2 利用的是晶界的非欧姆特性，目前在高压领域中应用最广、性能最好的是ZnO 压敏瓷。 氧化锌压敏电阻器的I-V 特性曲线（左图）及其示意图（右图） 由于大规模集成电流的广泛使用，对变阻器的要更小更薄，具有更多功能和相对较低漏电流。根据这些新要求和压敏功能与瓷显微结构的关系，人们把研究的注意力集中到具有半导体晶界效应的TiO2材料方面。 2.1.3 材料的微观结构和设计 电子瓷的电阻是由晶粒和晶界的电阻组成的，压敏电阻器是利用电子瓷的晶界效应，晶粒的电阻率要很小。晶界实在瓷的烧结过程中，随着晶粒长大，部分添加剂偏析在晶粒之间形成的。 压敏电阻器的阻值是随着外加的电压而变化的，当外加电压低于压敏电压时，材料的晶界势垒高，压敏电阻表现为高阻状态，这时的电阻主要来源于晶界；当外加电压达到压敏电压时，电阻将随着电压的增加而急剧下降，这使得晶界势垒将被击穿，其阻值主要由晶粒电阻所决定。考虑到压敏电阻器的这种电阻变化特性，要求压敏瓷的晶界势垒B 要高，使境界称为一个高阻的晶界层，而晶层界的厚度t 要窄，即易发生隧道击穿，并且晶粒的电阻率要很小，有利于压敏瓷由高阻状突变为低阻状态。 2.1.4 试样的制备与性能 A.添加剂的掺杂 为了降低晶粒的电阻率，就必须使TiO2 晶粒半导体化。由于TiO2 材料存在
烧结配料工考试题
烧结配料工考试题 Prepared on 22 November 2020
第二钢铁总厂2014年第二期技术比武 原料分厂配料工考试试卷（C卷） 单位：工号：姓名：分数：………………………………………………………………………………………… 一、填空题（每空1分，共20分） 1、配料时要做到（五勤一准） 2、生石灰打水是为了保证生石灰充分，在短时间内消化。 3、生石灰主要成分 CaO ，消石灰主要成分 Ca（OH)2 4、烧结矿常用熔剂有、、、、 . 5、固体燃料适宜 mm范围内。 6、混合料中加入生石灰的作用 7、固体燃料工业分析项目有：、、、、硫。 8、每台烧结机在单位时间内生产的烧结矿数量叫做台时产量 9、烧结配料分为、、按成分配料法。 10、二元碱度是与的比值。 二、判断题（每题2分，共10分） 1、烧结矿的全铁和碱度合格了，烧结矿就合格了。（×） 2、白云石的主要成分是Ca CO3和MgCO3. （√） 3、硫在钢铁工业中属于有害杂质，烧结过程中可去除部分硫（√） 4、烧结矿的筛分就是为了筛出烧结矿的粉末。（×） 5、烧结矿的碱度依据原料而定。（√） 三、选择题（每题2分，共20分）
1、四辊破碎机上下辊间隙为（ C ） A、1-2mm B、3-4mm C、5-6mm D、8-9mm 2、四辊破碎粒度要求在（ B ）以下。 A、5mm B、3mm C、1mm D、 3、烧结混合料中加入适当水的目的（ A ） A、造球 B、降尘 C、升温 D、改善透气性 4、烧结固体燃料的着火温度（ C ） A、500 B、700 C、900 D、1100 5、每秒钟透过每平米烧结面积的风量为（ B ） A、漏风率 B、透气性 C、漏风量 6、铁矿石的还原性是指铁矿石中铁的氧化物被（D ）气体还原剂夺走其中氧的难易程度。 A、C B、CO C、H2 D、CO 、H2 7、一般认为筛分效率控制在（ B ）时，可以保持较高的产量和质量。 A、60%-70% B、65%-75% C、70%-80% D、75%-85% 8、配料一般情况下要求按称量点每（ A ）跑盘一次，及时校正下料量。 A、30min B、1h C、2h D、10min 9、烧结矿FeO含量随碱度的升高而（ B ） A、升高 B、降低 C、不变 10、烧结料中的硫脱除必须在（ A ）下才能进行。
烧结配料知识
烧结配料知识 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
一、烧结基础知识 1、烧结的含义 将含铁粉状料或细粒料进行高温加热，在不完全熔化的条件下烧结成块的过程。铁矿粉烧结是一种人造富矿的过程。 2、烧结的方法 （1）鼓风烧结：烧结锅，，平地吹；以及带式烧结机。 （2）抽风烧结： a：连续式：带式烧结机和环式烧结机等； b：间歇式：固定式烧结机，如盘式烧结机和箱式烧结机；移动式烧结机，如步进式烧结机； （3）在烟气中烧结：回转窑烧结和悬浮烧结。 3、烧结生产的工艺流程 一般包括：原燃料的接受、贮存，溶剂、燃料的准备，配料，混合，制粒，布料，点火烧结，热矿破碎，热矿筛分，热矿冷却，冷矿筛分，铺底料、成品烧结矿及返矿的贮存、运输等工艺环节（见下图）。 机上冷却工艺不包括热矿破碎和热矿筛分。 现代烧结工艺流程不再使用热矿工艺，应使用冷矿工艺。在冷矿工艺中，宜推广具有铺底料系统的流程。
4、烧结厂主要技术经济指标 烧结厂的主要技术经济指标包括利用系数、作业率、质量合格率、原材料消耗定额等。 1>、利用系数 每台烧结机每平方米有效抽风面积（m2）每小时（h）的生产量（t）称烧结机利用系数，单位为t/（）。它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示： 利用系数=台时产量（t/h）/有效抽风面积（m2） =总产量（t）/[总生产台时（t）×?总有效面积（m2）] 台时产量是一台烧结机一小时的生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。这个指标体现烧结机生产能力的大小，它与烧结机有效面积的大小无关。 利用系数是衡量烧结机生产效率的指标，它与烧结机有效面积的大小无关。 2>、烧结机作业率 作业率是设备工作状况的一种表示方法，以运转时间占设备日历时间的百分数表示：设备作业率=运转台时/日历台时×?100% 日历台时是个常数，每台烧结机一天的日历台时即为24台时。它与台数、时间有关。日历台时=台数×24×天数 事故率是指内部事故时间与运转时间的比值，以百分数表示： 事故率=事故台时/运转台时×?100% 设备完好率是衡量设备良好状况的指标。按照完好设备的标准，进行定期检查。设备完好率是全厂完好设备的台数与设备总台数的比值，用百分数表示： 设备完好率=完好设备台数/设备总台数×?100% 3>、质量合格率 烧结矿的化学成分和物理性能符合原冶金部YB/T421-92标准要求的叫烧结矿合格品，不符合的烧结矿叫出格品（见附件表1-1）。 根据部颁标准的规定，实际生产检验过程及工艺试验中出现的一部分未检验品和试验品，不参加质量合格率的计算。因此： 质量合格率=（总产量-未验品量-试验品量-出格品量）/（总产量-未验品量-试验品量）×?100% 质量合格率是衡量烧结矿质量好坏的综合指标。 烧结矿合格品、一级品或出格品的判定根据其物理化学性能的检验结果而定，主要包括烧结矿全铁（TFe）、氧化亚铁（FeO）、硫（S）含量、碱度（CaO/SiO2）、转鼓指数（≥）、粉末（<5mm）等，有的厂还包括氧化镁（MgO）、氟（F）、磷（P）等。 一级品率=一级品量/合格品量×?100% 转鼓指数=检测粒度（≥5mm）的重量/试样重量×100% 烧结矿筛分指数=筛分后粒度（≤5mm）的重量/试样重量×100% 4>、烧结矿的原料、燃料、材料消耗定额 生产一吨烧结矿所消耗的原料、燃料、动力、材料等的数量叫消耗定额，包括含铁原料、熔剂料、燃料、煤气、重油、水、电、炉蓖条、胶带、破碎机锤头、润滑油、蒸气等。 5>、生产成本与加工费 生产成本是指生产一吨烧结矿所需的费用，由原料费及加工费两部分构成。 加工费是指生产一吨烧结矿所需的加工费用（不包括原料费）。它包括辅助材料费（如燃料、润滑油、胶带、炉蓖条、水、动力费等），工人工资，车间经费（包括设备折旧费、维修费等）。 6>、劳动生产率
烧结配料计算
烧结配料计算的方法 烧结过程是一个非常复杂的氧化还原过程，氧的得失很难确定，原料成分的波动和水分的大小均会对最终结果产生影响，而要精确进行烧结配料的理论计算，在烧结生产中显得尤为麻烦，并且要占用大量的时间，所以，现场配料计算一般多采用简易计算方法，即：反推算法。 所谓反推算法是先假定一个配料比，并根据各种原料的水分、烧损、化学成分等原始数据，计算出烧结矿的化学成分，当计算结果符合生产要求，即可按此料比进行组织生产，如果不否，再重新进行调整计算，直至满足生产要求为止。如果在实际生产中，所计算的配比和实际有误差，可分析其产生误差的原因，并再次进行调整计算。生产中如何确定配料比，也是大家所关心的一个问题，实际上配料比的确定常常是根据炼铁生产对烧结矿的质量指标的要求和原料供应状况以及原料成分等，并结合生产成本进行合理的搭配，反复计算，得出最终使用的配料比。 一、在进行反推算法计算时，首先要了解有关配料方面需要掌握的一些术语。 1、烧损：物料的烧损是指（干料）在烧结状态的高温下（1200—1400摄氏度）灼烧后失去重量对于物料试样重量的百分比。 2、烧残：物料的残存量即物料经过烧结，排出水分和烧损后的残存物量。 3、水分：烧结原料的水分含量是指原料中物理水含量的百分数，即一定的原料（100g—200g）加热至150摄氏度，恒温1h，已蒸发的水分重量占试样重量的百分比。 4、化学成分：原料的化学成分是指某元素或化合物含量占该种干原料试样重量的百分比。 二、具体计算公式 1、烧残量＝干料配比×（1—烧损） 2、进入配合料中的TFe＝该种原料含TFe 量×该种原料配比 3、进入配合料中的SiO2＝该种原料含SiO2量×该种原料配比 4、进入配合料中的CaO＝该种原料含CaO量×该种原料配比 5、进入配合料中的MgO＝该种原料含MgO量×该种原料配比 6、进入配合料中的Mn＝该种原料含Mn量×该种原料配比 7、烧结矿的化学成分 烧结矿TFe＝各种原料带入的TFe之和÷总的烧残量烧结矿SiO2＝各种原料带入的SiO2之和÷总的烧残量烧结矿CaO＝各种原料带入的CaO之和÷总的烧残量烧结矿MgO ＝各种原料带入的MgO之和÷总的烧残量烧结矿Mn＝各种原料带入的Mn之和÷总的烧残量如果还有其他指标要求，其计算公式同上。 三、配料计算 配料计算是以干料来进行计算的，目前有两种方法，一种是使用干配比配料，一种是使用湿配比配料，但其目的都是一样的，现在各个单位大部分都是用湿配比进行配料，由于无法上传计算表，这里只好省略了，有机会再给大家上传哦如果还有其他成分需要计算，可参照上述计算公式进行计算，直至符合本公司对烧结生产的要求为止，以上配料计算的大致步骤，仅供参考。 烧结配料计算的主要公式 1. 干料配比=湿料配比*(100-水分)% 2. 残存量=干料配比*(100-烧损)% 3. 焦粉残存=焦粉干料配比*(100-烧损)%=焦粉干配比*灰分% 4. 烧结残存率=(总残存/总干料)*100%
第九章 陶瓷的烧结原理及工艺
第九章 陶瓷的烧结原理及工艺 1.烧结通常是指在高温作用下粉粒集合体（坯体）表面积减少，气孔率降低、致密度提高、颗粒间接触面积加大以及机械强度提高的过程。 2.陶瓷的烧结可以分为气相烧结、固相烧结、液相烧结 若物质的蒸汽压较高，以气相传质为主，叫做气相烧结； 若物质的蒸汽压较低，烧结以固相扩散为主，叫固相烧结； 有些物质因杂质存在或人为添加物在烧结过程中有液相出现，称为液相烧结； 3.烧结过程中的物质的传递即传质过程，包括：（1）蒸发和凝聚；（2）扩散；（3）粘性流动； （4）塑性流变；（5）溶解和沉淀 a 、气相传质（气相烧结）……公式要记住 气相烧结中的传质过程主要是蒸发和凝聚 b 、固相传质（固相烧结）………….. 公式要记住 目前公认的机制有（1）扩散机制；（2）粘滞性流动和塑性流变 c 、液相传质（液相烧结） s 与s 0分别为颗粒和大块物质的溶解度； γsl 为液固表面张力； V 0为摩尔体积；r 为颗粒半径 液相烧结可以分成三个阶段: (1)在成形体中形成具有流动性的液相，并在表面张力的作用下，使固体颗粒以更紧密方式重新排列的粘滞流动过程，称为重排过程； (2)通过颗粒向液相中溶解和重新淀析而发生致密度增大的阶段，称为溶解与沉淀过程； (3)液相的重新结晶和颗粒长大，最终形成固相陶瓷-凝结过程 二、影响烧结的因素 烧结时间,颗粒半径,气泡和晶界,杂质及添加剂 烧结促进剂、烧结阻滞剂、反应接触剂或矿化剂,烧结气氛 氧化性气氛、中性气氛、还原性气氛 9.2陶瓷的烧结方法 1、根据烧结时是否有外界加压可以将烧结方法分为常压烧结和压力烧结 常压烧结又称为普通烧结，指在通常的大气条件下无须加压进行烧结的方法（传统陶瓷大都在隧道窑中进行烧结，而特种陶瓷大都在电窑中烧成） 压力烧结可以分为热压烧结和热等静压烧结 a 、热压烧结是指在粉体加热时进行加压，以增大粉体颗粒间的接触应力，加大致 密化的动力，使颗粒通过塑性流动进行重新排列，改善堆积状况。 b 、热等静压烧结工艺是将粉体压坯或将装入包套的粉料放入高压容器中，在高温 和均衡的气体压力作用下，将其烧结为致密的陶瓷体。 2、根据烧结时是否有气氛可以将烧结方法分为普通烧结和气氛烧结 3、根据烧结时坯体内部的状态可以分为气相烧结、固相烧结、液相烧结、活化烧结,反 应烧结 反应烧结是通过多孔坯件同气相或液相发生反应，使坯体的质量增加、气孔率减少并烧结成具有一定强度和尺寸精度的成品的一种烧结工艺 9.3 陶瓷烧结后的处理 rRT V s s sl 0 02γ=ln
烧结计算公式
烧结计算公式 产量台时 台时＝利用系数＝ 作业时间 210 作业时间 作业率＝％（取参数报表中时间） 日历时间 作业时间 扣外作业率＝％（取参数报表中时间、影响因素） 日历时间－外因时间 产量 成品率＝％（返矿取配料配比变更） 产量+返矿 某物料干料量 干料量＝该原料湿料量×（1－H2O%）单耗＝×1000 （kg） 产量 铁料原料消耗（单耗）＝1吨消耗多少公斤该物料。 匀矿×印粉配加百分比×（1－H2O%） 例：印粉＝━━━━━━━━━━━━━━━━━×1000 （kg） 烧结矿产量 一次配料：某料下料量＝某料的百分比×总下料量∕100 （t） 某料总配比表中配比 一次配料某物料配比＝━━━━━━━━━━━━━━━━━ 一次配料物料在总配比表配比之和 某物料下料量＝某物料下料量（吨/小时）×运行时间段 产量返矿 出矿率＝％返矿率＝％ 混合料总量×0.92 产量＋返矿 反推产量=高返×0.97+落地量-上落地量+高炉入炉烧结矿量
其它计算公式 黑料合量公式（FeO×0.777－TFe）×1.43－FeO－SiO2－CaO－MgO＝98－99 白料合量公式CaO×1.784＋MgO×2.09＋SiO2=96-99 有效CaO石=CaO石－SiO2石×R基 （R烧－R基）×SiO2石∕有效CaO石＝需加减灰石量 （混合料SiO2总－SiO2石）×R基－（混合料CaO总－CaO石）＝R基需要CaO R基需要CaO 灰石湿配比＝÷（1－H2O%） 有效CaO石 CaO R＝ SiO2 反推产量＝高炉入炉烧结矿+高返×0.97+落地量-上落地量 铺底料使用量计算公式： 铺底料用量＝台车宽度×铺底料厚度×烧结矿堆比重×机速×运行时间 例：3.5×0.04×1.7×720×1.05（机速）＝180T 残存＝干料*（1－烧损％） 各物料残留成份计算： TFe＝干料×TFe％SiO2＝干料×SiO2％ CaO=干料×CaO％MgO＝干料×MgO％ Al2O3＝干料×Al2O3％ 烧结矿成份计算： TFe＝各物料残留TFe之和×100∕各物料残存之和 SiO2＝各物料残留SiO2之和×100∕各物料残存之和 CaO=各物料残留CaO之和×100∕各物料残存之和 MgO＝各物料残留MgO之和×100∕各物料残存之和 Al2O3＝各物料残留Al2O3之和×100∕各物料残存之和
烧结配料的计算调整
烧结配料的计算调整 一、现场简易计算调整 1、干料配比=湿料配比×（100-水分）％ 2、残存量 =干料配比×（100-烧损）％ 3、焦粉残存=焦粉干料配比×（100-烧损）％ =焦粉干料配比×灰分 4、烧结矿残存率=（总残存量÷总干料量）×％ 5、进入配合料中TFe=原料含铁量×干料配比 SiO2=原料SiO2含量×干料配比 CaO=原料CaO含量×干料配比 6、烧结矿碱度R的工业计算 R2=(CaO矿×矿石量+ CaO灰×灰石量) ÷(SiO2矿×矿石量+ SiO2灰×灰石量﹍+S（0.5-1.5）) 7、配合料及烧结矿的化学成分 TFe料=各种物料带入TFe之和÷各种干原料之和 TFe矿=各种物料带入TFe之和÷总残存量 SiO2料=各种物料带入SiO2之和÷各种干原料之和 SiO2矿=各种物料带入SiO2之和÷总残存量 CaO料=各种物料带入CaO之和÷各种干原料之和 CaO矿=各种物料带入CaO之和÷总残存量 二、配用石灰石的计算公式（阿尔希波夫公式） 100×（k×a-b）／【k×（a-c）+（d-b）】=加入量％
K----规定的碱度 a----料中SiO2+AI2O3的含量（石灰石中的除外）b----料中CaO+MgO的含量（石灰石中的除外） c----石灰石中SiO2+AI2O3的含量％ d----石灰石中CaO+MgO的含量％ 三、燃料配用量和配比的计算公式 Q燃=C混×（Q配+Q返）-C返×Q返／C煤kg B燃=Q燃÷Q配％ 式中:Q燃、Q配、Q返分别为燃料配用量、配料室总流量、返矿流量 C混、C返、C煤----分别为混合料固定碳、返矿残碳、煤粉固定碳％ B燃----为燃料配比％ 四、白云石配加量（干）的简易计算公式 白云石配比=（MgO A- MgO A‵）％×A/(1-H2O白％) ×MgO白％ 式中：MgO A----烧结矿要求的MgO A% MgO A‵--未加白云石烧结矿的MgO A% H2O白----白云石中含H2O％ 五、已知高炉渣中MgO含量，求烧结矿MgO含量。计算公式 MgO矿=A*MgO渣*Fe矿/ Fe铁 式中：MgO矿---烧结矿的MgO% A---渣铁比一般为0.4--0.7
(整理)陶瓷烧成与烧结
7 烧成与烧结 7.1 烧成原理 为制定合理的煅烧工艺，就必须对物料在烧成时所发生的物理化学变化的类型和规律有深入的了解。但是物料烧成时的变化较所用的原料单独加热时更为复杂，许多反应是同时进行的。一般而言，物料的烧成变化首先取决于物料的化学组成，正确的说是物料中的矿物组成。使用不同的地区的原料，即使物料的化学组成相同，也不能得到完全相同的烧成性质。其次，物料的烧成变化在很大程度上还取决于物料中各组分的物理状态，即粉碎细度、混合的均匀程度、物料的致密度等，因为物料的烧成是属于液相参与的烧结过程，因此物料的分散性和各组分的接触的密切程度直接影响固相反应、液相的生成和晶体的形成。此外，烧成温度、时间和气氛条件对物料的烧成变化影响也很大。要将这些复杂的因素在物料烧成过程中的变化上反映出来是困难的。为研究方便本书以长石质陶瓷坯体为例进行讨论。 7.1.1 陶瓷坯体在烧成过程中的物理化学变化 陶瓷坯体在烧成过程中一般经过低温阶段、氧化分解阶段和高温阶段。 1.低温阶段(由室温～300℃) 坯料在窑内进行烧成时，首先是排除在干燥过程中尚未除去的残余水分。这些残余水分主要是吸附水和少量的游离水，其量约为2～5%。 随着水分排除固体颗粒紧密靠拢，发生少量的收缩。但这种收缩并不能完全填补水分所遗留的空间，因此物料的强度和气孔率都相应的增加。 在120～140℃之前，由于坯体内颗粒间尚有一定的孔隙，水分可以自由排出，可以迅速升温，随着温度进一步提高，坯体中毛细管逐渐变小，坯体内汽化加剧，使得开裂倾向增大。例如，当加热至120℃时，一克水占有的水蒸气容积为：22.4×(1+120/273)/18=1.79(升)。如果坯体中含有4～5%的游离水，则100克坯体的水蒸气体积达7.16--8.95升，相当于坯体体积的155倍。这些水蒸气主要由坯体的边角部位排出。为了保证水分排出不致使坯体开裂，在此阶段应注意均匀升温，速度要慢（大制品30℃/时，中小制品50～60℃/时），尤其是厚度和形状复杂的坯体更应注意。此外，要求通风良好，以便使排出的水蒸气能迅速排出窑外，避免冷聚在坯体表面。 2.分解与氧化阶段(300～950℃) 此阶段坯体内部发生了较复杂的物理化学变化，粘土和其它含水矿物排除结构水；碳酸盐分解；有机物、碳素和硫化物被氧化，石英晶型转化等。这些变化与窑内温度气氛和升温速度等因素有关。 （1）粘土和其它含水矿物排除结构水 粘土矿物因其类型不同、结晶完整程度不同、颗粒度不同、坯体厚度不同，脱水温度也有所差别，见表11-1。 Al2O3·2SiO2·2H2O 加热——→Al2O3·2SiO2＋2H2O↑ (高岭土) （偏高岭土）（水蒸气） 表11－1 各类粘土矿物脱水温度单位：℃ 原料 吸热交换放热效应 排除吸附 水 排除结晶水晶格破坏新结晶物质形成重结晶 高岭土450～600 950～1050 1200～1300
陶瓷材料的烧结与原理
陶瓷材料烧结原理与工艺 摘要：到目前为止，陶瓷烧结技术一直是人们不断突破的领域，本文从陶瓷烧结的分类、影响因素、反应机理分别加以介绍，并列举了一些传统和先进的烧结技术，分析了它们的优缺点及应用的范围。 关键词：陶瓷材料；影响因素；反应机理；烧结方法； Sintering Theory and Technology of Ceramics Abstract:So far, the people of ceramic sintering technology has been constantly breaking the field, this paper classification of ceramic sintering, influence factors, reaction mechanism be introduced separately, and listed some of the traditional and advanced sintering tech- nology, analyzes their advantages and disadvantages and application Range. Key words:Ceramic materials; factors; reaction mechanism; sintering method; 0 前言 陶瓷(Ceramic)的主要制备工艺过程包括坯料制备、成型和烧结。其生产工艺过程可简单地表示为：坯料制备、成型、干燥、烧结、后处理、成品。制备：通过机械或物理或化学方法制备坯料，在制备坯料时，要控制坯料粉的粒度、形状、纯度及脱水脱气，以及配料比例和混料均匀等质量要求。按不同的成型工艺要求，坯料可以是粉料、浆料或可塑泥团；成型：将坯料用一定工具或模具制成一定形状、尺寸、密度和强度的制品坯型（亦称生坯）；烧结：生坯经初步干燥后，进行涂釉烧结或直接烧结。高温烧结时，陶瓷内部会发生一系列物理化学变化及相变，如体积减小，密度增加，强度、硬度提高，晶粒发生相变等，使陶瓷制品达到所要求的物理性能和力学性能[1]。 烧结是指成型后的坯体在低于熔点的高温作用下、通过坯体间颗粒相互粘结和物质传递，气孔排除，体积收缩，强度提高、逐渐变成具有一定的几何形状和坚固烧结体的致密化过程。 1 分类 人们根据不同的依据分别对陶瓷的烧结进行分类，通常体现在以下几个方面：