第二章--热处理设备常用材料-课二共47页文档
热处理培训资料
热处理培训资料热处理是一种通过加热和冷却来改变材料性质的工艺过程。
它可以提高材料的硬度、强度、耐腐蚀性和耐磨损性。
在工业领域中，热处理被广泛应用于金属材料的制造和加工过程中。
为了提高员工的热处理技能和知识水平，热处理培训成为必要的一环。
本文将介绍热处理的基本概念、工艺流程和注意事项，以及常见的热处理方法和设备。
希望通过这些资料，能够帮助员工加深对热处理的理解，提高热处理的操作技能。
一、热处理的基本概念和工艺流程热处理是通过对金属材料进行加热和冷却的方式，改变其晶体结构和性能。
热处理的工艺流程一般包括加热、保温和冷却三个步骤。
加热过程中，材料的温度逐渐升高，使其达到需要的变形温度。
保温是指将材料保持在一定温度下一定时间，使其晶体结构发生改变。
冷却过程是将材料迅速冷却到室温，确定其最终的性能。
二、常见的热处理方法和设备1. 灭火淬火：灭火淬火是一种常见的热处理方法，用于提高材料的硬度和强度。
该方法可以通过在高温状态下迅速将材料放入冷却介质中，使结构变得均匀致密，从而增加硬度。
2. 回火：回火是一种通过加热材料并在一定温度下保持一段时间后冷却的方法。
该方法可以减轻材料的脆性，提高其韧性和强度。
3. 淬火和回火：淬火和回火是一种常用的热处理方法组合。
先进行灭火淬火使材料达到高硬度，然后进行回火，降低材料的脆性，提高其韧性和强度。
常见的热处理设备包括炉子、冷却介质、温度控制仪器等。
炉子可以提供必要的加热温度和保温时间，而冷却介质可以迅速冷却材料，温度控制仪器可以确保热处理的准确性和稳定性。
三、热处理的注意事项1. 材料选择：在进行热处理之前，必须选择合适的材料进行处理。
不同的材料具有不同的热处理性能和特点，因此需要根据具体需求选择合适的材料。
2. 温度控制：热处理是一个对温度要求非常严格的工艺过程。
温度过高或过低都会影响材料的性能，因此必须使用精确的温度控制仪器来确保热处理的准确性。
3. 冷却介质选择：不同的材料需要使用不同的冷却介质进行淬火。
机械制造基础-热处理设备部分
IEPON多用炉结构
精选课件
多用炉淬火示意图
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中频电源1
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中频电源2
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里氏 硬度计
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洛氏硬度计
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箱式电阻炉
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箱式炉简图
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台车炉
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装出炉取料机
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井式渗碳炉
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井式渗碳炉
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井式渗碳炉结构
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井式回火炉
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井式回火炉
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多用炉1
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多用炉2
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多用炉 渗碳室
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多用炉 淬火室
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多用炉回火炉结构
精选课件
多用炉 清洗机 结构
热处理设备培训课程
热处理设备培训课程一、课程概述热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理和化学性质的工艺方法。
热处理设备是实施热处理工艺的关键设备之一。
为了帮助学习者全面了解热处理设备的原理、操作和维护，特开设本培训课程。
本课程将从热处理设备的基本原理入手，逐步深入介绍热处理设备的种类、操作技巧、常见问题及解决方法等内容。
通过学习本课程，学员将能够有效地运用热处理设备进行金属材料的热处理工艺。
二、课程大纲2.1 热处理设备基本概念•热处理的定义和重要性•热处理设备的分类和基本结构•热处理设备的工作原理2.2 热处理设备的种类和应用•炉窑类热处理设备–具有对流加热方式的炉窑–具有辐射加热方式的炉窑–具有辐射和对流加热方式的炉窑•盐浴类热处理设备–盐浴炉的原理和应用–盐浴炉的维护和安全操作注意事项•渗碳设备–渗碳设备的工作原理和应用–渗碳设备的操作技巧和故障排除2.3 热处理设备的操作技巧•热处理设备的启动和停机流程•控制参数的设置和调整•热处理过程中的注意事项•常见问题的分析和解决方法2.4 热处理设备的维护与保养•定期检查和维护热处理设备•润滑和清洁热处理设备•常见故障和维修方法三、学习目标通过本课程的学习，学员将能够：1.理解热处理的定义和重要性；2.掌握不同种类热处理设备的原理和应用；3.学习热处理设备的操作技巧和注意事项；4.掌握热处理设备的维护和保养方法。
四、教学方法本课程采用理论教学、案例分析和实际操作相结合的教学方法。
课程分为理论部分和实践部分，理论部分介绍各种热处理设备的原理和应用，并提供案例分析。
实践部分安排实际操作环节，让学员亲自操作热处理设备，提高操作技巧。
五、评估方式课程评估方式包括：1.课堂参与度：根据学员在课堂上的积极参与程度进行评估；2.理论考试：对学员理论知识进行考核；3.操作实验：对学员操作热处理设备的能力进行评估。
六、参考资料•《热处理技术手册》•《热处理设备操作与维护指南》•热处理设备制造商的相关技术文档以上为热处理设备培训课程的大纲，通过本课程的学习，学员将全面掌握热处理设备的原理、操作和维护等知识。
热处理设备概论
热处理设备概论热处理设备通常包括加热炉、淬火槽、均热炉、退火炉、回火炉、焊接设备等设备。
这些设备能够提供各种不同的加热、保温、冷却和控温条件，以满足不同金属材料的处理要求。
热处理设备通常能够使用气体、电阻加热、感应加热和辐射加热等多种加热方式，以适应不同材料的特性和加工要求。
热处理设备在车辆、航空航天、冶金、机械制造等行业中被广泛应用。
通过热处理，金属材料的性能可以得到大幅提升，从而延长材料的使用寿命，提高产品的质量和性能。
在现代工业生产中，热处理设备已成为不可或缺的重要设备之一。
总的来说，热处理设备在现代工业生产中具有重要的地位，它能够通过改变金属材料的结构和性能，为材料加工和产品制造提供关键支持。
随着科学技术的不断进步与创新，热处理设备的性能和功能将会不断提升，进一步推动工业制造的发展。
热处理设备在现代工业生产中扮演着重要的角色，它们能够通过改变金属材料的晶粒结构和性能，提高材料的硬度、强度和耐磨性，并提供优质的性能和可靠性。
热处理设备的应用范围非常广泛，涉及到航空航天、汽车制造、冶金、机械制造、建筑等诸多领域。
不同的热处理处理工艺和设备方式能够实现多种材料特性的改善，以满足不同行业和领域对材料性能的要求。
在热处理设备中，加热炉是最常见也是最基本的设备之一。
加热炉通过加热工件至特定温度，从而改变其晶粒结构，使材料的性能得到提升。
加热炉的种类有很多种，包括气体加热炉、电阻加热炉、感应加热炉和辐射加热炉等。
每种加热方式都有其独特的优势，可以根据材料的特性和加工要求来选择适合的加热方式。
除了加热炉，淬火槽也是热处理设备中的重要组成部分之一。
淬火槽通过将加热后的工件迅速冷却，使其晶粒结构发生变化，从而提高材料的硬度和强度。
均热炉则是用来对材料进行均匀加热和保温处理的设备，以确保材料晶粒结构的均匀性和稳定性。
退火炉则是对金属材料进行退火处理的设备，通过控制加热和冷却速度，使晶粒结构得到调整和改善。
回火炉则是将经过淬火或硬化处理的工件进行回火处理，以消除材料的脆性和内部残余应力，提高其韧性和强度。
热处理培训资料
热处理培训资料热处理是一项重要的材料加工技术，在各个行业中广泛应用。
它通过改变材料的组织结构和性能来提高材料的强度、硬度和耐磨性，从而满足特定的工程要求。
为了帮助大家更好地了解热处理技术，本文将提供一份热处理培训资料，介绍热处理的基本原理、常见方法和注意事项。
一、热处理的基本原理热处理是利用材料在高温下发生相变和晶界扩散的原理，通过加热和冷却的过程来改变材料的组织结构和性能。
常见的几种热处理方法包括淬火、回火、正火、退火等，每种方法都有不同的适用范围和效果。
1. 淬火淬火是将加热至高温状态的金属材料迅速冷却至室温或低温，使其产生明显的组织和性能改变。
通过淬火，材料可以获得高强度和高硬度，但同时也会导致脆性的增加。
因此，在淬火后通常需要进行回火处理以提高材料的韧性和可靠性。
2. 回火回火是将已经淬火的材料加热至适当的温度，然后再经过一段时间的保温处理。
回火的目的是减轻淬火后产生的内应力，并提高材料的塑性和韧性。
回火过程还可以调控材料的硬度和强度，使其达到最佳的性能状态。
3. 正火正火是将材料加热至适当的温度，保温一定时间后进行冷却。
正火的目的是通过控制组织形态和材料的相变来调整材料的性能，以满足特定的工程要求。
正火适用于一些对硬度、强度和韧性要求均有的工件。
4. 退火退火是将已经加工或者变形的材料加热至一定温度，然后经过一定时间的保温处理，最后缓慢冷却。
退火的目的是通过晶界扩散来恢复材料的塑性和韧性，减少材料的内应力和变形。
退火可以改善材料的加工性能，提高材料的韧性和可塑性。
二、热处理的常见方法热处理有许多不同的方法和工艺，下面介绍几种常见的热处理方法：1. 淬火和回火工艺淬火和回火是最常用的热处理方法之一。
淬火可以通过控制冷却速度和介质的选择来改变材料的结构和性能，而回火则可以通过加热和保温的方式来调节材料的硬度和韧性。
2. 预淬火和再回火工艺预淬火和再回火是为了进一步改善材料的组织和性能而进行的热处理工艺。
热处理手册2
热处理手册2二、热处理基础知识1.热处理定义：热处理是利用加热和冷却的手段，改变金属材料的内部结构，以获得所需物理和机械性能的一种工艺方法。
2.热处理的基本过程：热处理一般包括加热、保温和冷却三个阶段。
（1）加热：将金属材料加热到一定温度，使其发生一定的相变。
（2）保温：保持金属材料在一定的温度下一段时间，以促进内部结构的转变。
（3）冷却：将金属材料冷却到室温，使其相变完成，获得所需的物理和机械性能。
3. 热处理的基本类型：根据加热和冷却方式的不同，热处理可分为以下几种基本类型：（1）退火：将金属材料加热到一定温度，保持一段时间，然后缓慢冷却到室温。
退火可消除金属材料的内应力，提高其塑性和韧性。
（2）正火：将金属材料加热到一定温度，保持一段时间，然后空冷或风冷。
正火可细化金属材料的晶粒，提高其强度和硬度。
（3）淬火：将金属材料加热到一定温度，保持一段时间，然后快速冷却。
淬火可提高金属材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
（4）回火：将淬火后的金属材料加热到一定温度，保持一段时间，然后缓慢冷却。
回火可消除淬火产生的内应力，提高金属材料的塑性和韧性。
4. 热处理工艺参数：热处理工艺参数包括加热温度、保温时间、冷却速度等，这些参数的选择直接影响到热处理效果。
5.热处理设备：常见的热处理设备包括电炉、盐浴炉、马弗炉等。
三、热处理操作规程1.操作前准备：检查热处理设备是否正常，准备好所需的工具和材料。
2.操作步骤：按照热处理的基本过程进行操作，注意控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数。
3.操作后处理：热处理完成后，检查金属材料是否符合要求，记录好热处理数据，清理现场。
四、热处理注意事项1.操作人员必须经过培训合格后才能进行热处理操作。
2.热处理过程中要注意安全，不要接触高温金属和熔融金属。
3.操作结束后要及时清理现场，确保安全卫生。
热处理设备概论
热处理设备概论热处理设备是一种用于改变材料性能的工业设备，它能够通过加热、冷却或者其他方式来调整材料的硬度、强度、耐磨性等性能。
热处理设备广泛应用于金属加工、玻璃制造、陶瓷生产、塑料加工等行业。
热处理设备的主要工作原理是通过控制材料的温度和时间，使其经历相应的相变、固溶、析出等变化，并且在适当的条件下形成均匀的组织结构。
这样一来，材料的机械性能、化学性能都将得到提高。
常见的热处理设备包括炉子、熔炼炉、退火炉、淬火炉、热处理线等。
炉子是最基本的热处理设备，它可以根据需要进行加热、保温、冷却等处理，适用于多种材料的热处理。
熔炼炉主要用于金属熔炼、合金化等工艺。
退火炉用于使金属软化，减轻加工硬化的程度。
淬火炉则主要用于提高金属的硬度和强度，并且可以使材料快速冷却。
热处理线则是将上述炉子集成在一起进行自动化生产。
在热处理设备的使用过程中，需要根据不同材料的类型、尺寸和工艺要求等因素，合理选择并控制相应的加热、保温、冷却参数。
同时，还需要做好设备维护保养，确保设备的稳定运行，以达到良好的热处理效果。
总的来说，热处理设备在材料加工和生产过程中扮演着重要的角色，它能够提高材料的性能，并且在工业生产中发挥着不可替代的作用。
随着技术的不断进步，热处理设备也将不断创新和发展，为各行各业提供更高效、更精确的热处理解决方案。
热处理设备在工业生产中扮演着不可替代的角色，它能够通过改变材料的组织结构和性能，实现对材料的硬化、强化、软化、退火等处理。
在金属加工、塑料成型、玻璃制造、陶瓷生产等行业中都有着广泛的应用。
首先，热处理设备对金属材料的影响是非常显著的。
金属材料因其导热性能优良，在进行热处理时容易获得均匀的温度场，这使得热处理效果更加稳定可靠。
通过淬火炉的淬火处理，金属材料可以获得高硬度和强度，适用于制造刀具、汽车零部件等高强度要求的产品。
通过退火炉的退火处理，金属可以获得较低的硬度和较高的韧性，适用于制造弹簧、铆接件等成形性能要求较高的产品。
材料热处理原理第二章 奥氏体的形成
• 奥氏体的形成速度：形核率I 和长大速度G
转变温度/℃
740 760 780 800
共析碳钢
形核率I /(1/mm3s)
长大速度 G/(mm/s)
2280
0.0005
11000
0.010
51500
0.026
616000
0.041
转变一半所需 时间/s 100 9 3 1
• T，形成速度增大
1. 奥氏体等温形成动力学
结构： 体心立方 复杂斜方 面心立方
C含量： 0.02% 6.69% 0.77%
奥氏体A(γ)
Acm A3
A1
奥氏体的形成： （1） 的点阵重构 （2）渗碳体的溶解 （3）C在中的扩散重新分布
1. 奥氏体形核
G -Vgv S V < 0
V•gv :新奥氏体与母相之间的体积 自由能之差，加热相变的动力
T，有利于改善淬火钢尤其是淬火高碳工具钢的韧性。
1. 奥氏体等温形成动力学
• ②碳含量的影响
– 钢中碳含量愈高，奥氏体形成速度就愈快。
原因：
**碳含量增高时，碳化物数量增多，铁素体与渗碳体的相
界面面积增大，因而增加了奥氏体的形核部位，使形核率增 大。
**同时，碳化物数量增多后，使碳的扩散距离减小， ** 随奥氏体中碳含量增加，碳和铁原子的扩散系数增大
1. 奥氏体等温形成动力学
• T
C / - C /
形核所需C浓度的起伏
，有利于提高形核率
• 因此，T，相变过热 度增加，形核急剧增 加 （I>G)，有利于形 成细小的奥氏体晶粒。
1.奥氏体等温形成动力学
(2) 长大速度G • 等温转变
G
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4．耐急冷急热性（热震稳定性）
它是耐火砖热稳定性的指标，它表示制品抵抗温度急
剧变化而不损坏的性质。
耐急冷急热性和耐火制品的物理性能、形状大小等因
素有关。测定时将耐火制品加热到850℃,然后放入流动的
冷水中冷却，反复进行直至破碎至其重量损失20%时的次
数。该次数做为耐火制品的耐急冷急热性的指标。
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1．耐火粘土砖
粘土砖的主要成分是：30%~48％A12Ｏ３，
50%~60%SiO2，其余为各种金属氧化物等。属弱酸性，
荷重软化点为1350℃，耐急冷急热性好，原料来源广泛，
Байду номын сангаас
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是最常用的耐火材料。可用于砌筑炉顶、炉底、炉墙及燃 烧室等。(使用温度：1300~1400℃）。铁铬铝电热体合金 与粘土砖有化学反应，使用粘土砖会使铁铬铝合金受腐蚀。 粘土砖在控制气氛中易受CO、 H2的侵蚀而损坏。
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等。（使用温度：1500 ℃左右，也有说 1650~1670℃）
3．轻质耐火砖与超轻质耐火砖
轻质耐火砖一般是粘土砖，也有高铝砖。其成分与一
般粘土砖和高铝砖相同，但因制造方法不同，其气孔率很
高，体积密度很小，轻质粘土砖为0.4~1.3g/cm3，超轻质
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粘土砖可小于0.3 g/cm3 (一般粘土砖为2.1 ~2.2 g/cm3)， 因此保温性好(传热损失小).
砖的名称
粘土砖
轻质粘土砖 高铝砖
硅砖
镁砖
耐火度（℃） 1610~1730 1670~1710 1750~1790 1690~1710 2000 使用温度（℃） 1300~1400 1150~1400 1650~1670 1600~1650 1650~1670
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2．高温结构强度— 荷重软化点 荷重软化点
造成0砌8.04体.2020损坏。
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特别在砌筑拱顶时更应注意不要采用残余变形过大的耐火 砖。一般要求各种耐火制品的残余胀缩不超过0.5~1.0%。 粘土砖和高铝砖的重烧线收缩为0.51%(1350℃)，硅砖的 重烧线膨胀为0.8%。
二、常用耐火材料
热处理炉常用耐火材料有：粘土砖、高铝砖、轻质耐 火粘土砖、硅酸铝耐火纤维和耐火混凝土、耐火涂料等。
4．碳化硅耐火制品
碳化硅耐火制品主要化学成分是SiO2，其耐火度高， 高温结构强度高，抗磨性、耐急热性好，导热性及导电
性好。根据其制造工艺的不同，可用作高温炉的电热元
件、马弗炉的马弗罐、高温炉的炉底板等。 (保守1350℃
左右).
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5．耐火纤维
是一种新型的耐火材料。特点：耐火，保温，体积密 度小，热导率小，比热容小，耐急冷急热性好。根据原料 不同分类：硅酸铝、石英、氧化铝和石墨耐火纤维等。产 品：纤维毡、纤维板、纤维砖、纤维绳等。
是作为评定耐火材料高温结构强度的指标。
荷重软化点是指在固定的压力下，耐火材料开始
变形及变形到一定程度时的温度。见表3-2
在这个压力下按一定的加热速度升温，测出试
样开始变形的温度称为荷重软化开始点；试样压
缩变形达4 ％、40%的温度，称为荷重软化4％或
40%的软化点。一般情况下耐火材料的使用温度
应低于荷重软化点。
一、耐火材料的性能
耐火材料的性能可以分为物理性能和工作性能。 物理性能：体积密度，真比重，气孔率，吸水率，透 气性，耐压强度，热膨胀性热性，导电性，热容量等。 工作性能：耐火度，高温结构强度，化学稳定性，体 积稳定性，耐急冷急热性等。
1．耐火度
耐火度是耐火材料抵抗高温作用的性能，表示材料受
热后软化到一定程度时的温度。
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2．高铝砖
高铝砖中含AL2O3大于48%，其余主要是SiO2，杂质 很少。随AL2O3含量的增加，颜色变浅。当AL2O3大于 85%，变为白色，叫白刚玉。其耐火度和高温结构强度都 高于粘土砖，属中性，化学稳定性好，多用于高温热处理
炉及电阻丝或电阻带的搁砖、热电偶导管、马弗炉的炉芯
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按耐火度的不同，可将耐火材料分为： (1)普通耐火材料：耐火度为1580℃—1770℃； (2)高级耐火材料：耐火度为1770℃—2000℃； (3) 特级耐火材料：耐火度为2000℃以上。
耐火材料的耐火度主要决定于成分，它不是熔 点，也 不是实际使用温度。见下表3-1
表3—1耐火材料的耐火度和使用温度
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3.轻质楔形砖及斜角楔形砖
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轻质砖与超轻质砖热容量小(炉子的蓄热损失小)但是， 高温强度低，高温化学稳定性差。宜用做炉墙和炉顶。 在高温结构强度和耐火度满足要求的情况下，应尽可能 选用轻质粘土砖。（使用温度：1150~1400℃）
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常用耐火制品的耐急冷急热性指标如下表
表3—4耐火制品耐急冷急热性次数
砖的种 粘土砖 硅砖 镁砖 高铝砖 类
次数 5~25
1~4
2~3
5~6
5.在高温下体积稳定性
耐火材料(砖)在高温下长期使用时，其相成分会继续 变化，产生再结晶和进一步烧结现象，因此耐火砖体积会
发生收缩或膨胀。这种收缩(或膨胀)是不可逆的，称做残 余收缩(或膨胀)，又称重烧收缩(或膨胀)。若体积变化过 大，会使炉体变形，砌体强度和寿命受到影响，严重时会
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表3—2耐火材料荷重软化点
耐火材料名称
荷重软化开始点 （℃）
粘土砖 高铝砖 硅砖
镁砖
1250~1400 1400~1530 1620~1650 1470~1520
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3．高温下的化学稳定性
它是指耐火材料在高温下抵抗熔渣、熔盐、电热体、 炉内气氛等的化学作用和物理作用的性能。表3-3列举出 熔剂和气氛对一些耐火材料的影响。
第二章 热处理设备常用材料
内 容： 炉用耐火材料、保温材料、耐热金属材料 重 点： 各种筑炉材料的性能和用途；
通过本次课的学习，在了解各种筑炉材 要 求：
料性能特点的基础上，能正确的选用。
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§2—1 耐火材料
凡是能够抵抗高温并承受在高温下所产生的物理、化
学作用的材料，统称为耐火材料。