耐火材料工艺学(冶金工业第二版)复习要点1
3、主成分、杂质成分和添加成分各自起到的作用？
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）称为杂 质。 杂质的存在往往能与主要成分在高温下发生反应， 生成低熔性物质或形成大量的液相， 从而降低耐火材料基体的耐火性能，故也称之为熔剂。添加成分 耐火材料的化学组成中除 主要成分和杂质成分外有时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。按照添加剂的目的和作用不同可分为矿化剂、 稳定剂、促烧剂等。
15、一般材料的重烧都是收缩的，为什么在砌筑窑炉等热工
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设备时还要留膨胀缝？ 16、什么是热震稳定性，一般认为材料具备什么性能时有较 好的热震稳定性？
热震稳定性 耐火材料抵抗温度急剧变化而不被破坏的性能称为热震稳定性或抗热冲击性 能。 因此导热系数高的材料，其热震稳定性也相对较高。根据这种观点，材料抗热震的能力同 其弹性模量呈正比的关系。 材料的膨胀系数越小，热导率越大，其抗热震稳定性能越好。
4、耐火材料的性质主要包括哪些。
耐火材料的常温物理性质 （1）气孔率 （2）吸水率（3）体积密度（4）真密度与真比重 （5）透气度； 耐火材料的热学性质和导电性质 （1）热膨胀（2）热导率（3）热容（4）导电性； 耐火材料的力学性质通常包括 （1）耐压强度（2）抗折强度（3）扭转强度（4）耐磨性 （5）弹性模量（6）高温蠕变 耐火材料的高温使用性质（1）耐火度（3）高温体积稳定性（4）热震稳定性（5）含碳耐 火材料的抗氧化性(6)抗渣蚀性能
6、耐火材料骨料和基质有哪两种结合形态，各有何特点？
耐火材料骨料与基质的结合形态有两种：即陶瓷结合与直接结合。陶瓷结合又称为硅酸盐 结合，其结构特征是耐火制品主晶相（骨料）之间由低熔点的硅酸盐非晶质和晶质联结在 一起而形成结合，如普通镁砖中硅酸盐基质与方镁石之间的结合。此类耐火制品在高温使 用时，低熔点的硅酸盐首先在较低的温度下成为液相（或玻璃相软化） ，大大降低了耐火制 品的高温性能。直接结合是指耐火制品中，高熔点的主晶相之间或主晶相与次晶相间直接 接触形成结晶网络的一种结合。 直接结合耐火制品一般具有较高的高温力学性能，与材质 相近的硅酸盐结合的耐火制品相比高温强度可成倍提高，其抗渣蚀性能和体积稳定性也较 高。
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5、耐火材料矿物组成分类，哪部分先被侵蚀？
耐火材料一般说来是一个多生产工艺 条件，矿物组成可分为两大类：结晶相与玻璃相，其中结晶相又分为主晶相和次晶相。次 晶相
14、什么是高温体积稳定性，重烧线变化？高温体积稳定性
高温体积稳定性是评价耐火材料质量的一项重要物理指标，表示耐火材料在高温下 长期使用时，其外形及体积保持稳定而不发生变化的性能。 一般而言，烧成耐火制品在高 温煅烧过程中，由于各种原因制品在烧成结束时，其物理化学反应往往未达到平衡状态； 另一方面，制品在烧成过程中由于窑炉温度分布不均等原因，不可避免地存在欠烧现象， 这些烧结不充分的欠烧制品中，其间的物理化学反应进行得也不充分。因此制品在使用过 程中受到高温长期作用时，一些物理化学变化会继续进行并伴随有不可逆的体积变化。这 些不可逆的体积变化称为残余膨胀或残余收缩，也称重烧膨胀或收缩。重烧体积变化的大 小表征了耐火制品的高温体积稳定性，对高温窑炉等热工设备的结构及工况的稳定性具有 十分重要的意义。 测定意义：衡量材料烧结性能的好坏。重烧体积变化可用体积变化百分 率或线变化百分率表示
18、耐火材料在高温下损毁的原因有哪些？
熔渣侵蚀是耐火材料使用过程中最主要的一种损毁形式
第 2 章 硅石耐火材料 1、硅石耐火材料的定义？硅石的主要矿物组成是什么？
硅石耐火材料(Silica refractory)是指以天然硅石为主要原料制得的耐火材料。我国标准与国 际标准规定硅石耐火 化学成分（%） ： SiO2 Al2O3 CaO R2O Fe O 材料中 SiO2 含量不得 93-98 0.5-2.5 0.3-2.5 0.2-2.7 1-1.5 少于 93%。而将 SiO2 矿物组成（%） ： 含量大于或等于 85% 鳞石英 方石英 石英 玻璃相 3-70 20-80 3-15 4-10 但小于 93%的耐火材 料称为硅质耐火材料(Siliceous refractory)。硅砖的矿物组成主要是鳞石英、方石英、少量的 残余石英与玻璃相. 硅砖的化学及矿物组成大致如右：
8、什么是体积密度、真密度和真比重？
体积密度 耐火制品单位表观体积的质量称为体积密度，通常用 kg/m3 或 g/cm3 表示。 G 对于同一种耐火制品而言，其体积密度与显气孔率呈负相关关系，即制品的体积密度大则 Db Vb 显气孔率就低。 式中：Db 为体积密度（g/cm3）G 为试样质量 g;Vb 为试样表 观体积 cm3 真密度与真比重 耐火材料的质量与其真体积（即不包括气孔体积）之比，称 为真密度，通常也用 g/cm3 来表示。 式中：Dt 为真密度（g/cm3）;G 为试样质 G Dt 为试样真体积 量 g; Vt cm3 ;真比重的概念： 单位体积耐火材料的重量与 4℃单位体积水的 Vt 重量之比值。从数值上来说，真密度和真比重是相等的。
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第一章耐火材料的组成及性质 1、耐火材料的定义，决定耐火材料性质的三个基本因素。
传统的定义：耐火度不小于 1580℃的无机非金属材料；ISO 的定义：耐火度不小于 1500℃ 的非金属材料及制品） ； 耐火材料的化学成分、 矿物组成及微观结构决定了耐火材料的性质；
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2、硅砖中各物相的相对含量对硅砖的性质有很大影响，主 要表现在哪些方面？
硅砖中鳞石英、方石英、残存石英与玻璃相的相对含量对硅砖的性质有很大影响。 首先， SiO2 各种晶型的熔点不同。其中方石英最高，为 1728℃，鳞石英次之，为 1670℃，
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7、什么是气孔率、显气孔率、闭气孔率和吸水率？
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、封闭气孔。若把开口气孔与贯通气孔合并为一类，则耐火材料的气 V Pa 1 100% 孔可分为开口气孔和封闭气孔两类； V0 公式见课本 P8;显气孔率 式中 Pa 为显气孔率 V1 为制品中开口气孔的体积 V0 为制品的总体积，即试样外表面围成的体积，亦称表观体积。吸水率是指耐火制品中全 部开口气孔吸满水时，制品所吸收水的重量与制品重量之比。吸水率实质上是反映制品中 开口气孔量的一个指标
13、什么是高温荷重软化温度，影响它的因素有哪些，通常 所说的荷重软化点指什么？高温荷重软化温度： 耐火材料的高温荷重软化温
度也称为高温荷重变形温度，表示材料在温度与荷重双重作用下抵抗变形的能力；耐火制 品的荷重软化温度取决于制品的化学-矿物组成、组织结构、显微结构、液相的性质、结晶 相与液相的比例及相互作用等。 试样压缩 0.6%时的变形温度即为试样的荷重软化开始温度， 即通常所说的荷重软化点。
9、什么是热膨胀，表示方法有哪些，有何实际意义？
热膨胀 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。耐火材料 的热膨胀可以用线膨胀系数或体膨胀系数表示，也可以用线膨胀百分率或体积膨胀百分率 表示。膨胀系数是指耐火材料由室温加热至试验温度的区间内，温度每升高 1℃，试样体积 或长度的相对变化率。 意义：窑炉设计的重要参数、预留膨胀缝的依据，可间接判断耐材 热震稳定性能。膨胀百分率则是指耐火材料由室温加热至试验温度时，试样体积或长度的 变化百分率。
17、 什么是抗渣蚀性能以及其主要影响因素，熔渣侵蚀机 理有哪几种方式？
抗渣蚀性能 耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀的性能称为抗渣蚀性能。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湘； 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， 高温下形成的液湘较多， 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。 影响耐火材料抗渣能力的因素：熔渣与耐火材料的化学矿物组成；耐火材料在熔渣中的溶 解度
12、什么是耐火度，其与熔点的区别是什么，影响耐火度的 主要因素是什么？
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。 影响因素： 耐火制品的化学矿物组成及其分布状态是影响其耐火度的主要因素。杂质成分特别是具有 强熔剂作用的杂质， 将严重降低制品的耐火度。 同时， 测定条件也将影响到耐火度的大小， 如： 粉末的粒度、 测温锥的安装、 升温的速率及炉内的气氛 （针对变价元素， 如 Fe2＋与 Fe3 ＋之间的转变）
11、什么是耐压强度、抗折强度、高温蠕变性能
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，以牛顿/毫米 2（或 MPa）表示。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，以牛顿/毫米 2（或 MPa）表示。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。 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。
2、耐火材料按化学属性分类时分为哪三类，各包括哪些耐 火材料？
耐火材料按化学属性大致可分为酸性耐火材料：通常是指其中含有相当数量二氧化硅的耐 火材料。硅质耐火材料，粘土质耐火材料，半硅质耐火材料；中性耐火材料：中性耐火材 料按严格意义讲是指碳质耐火材料。但通常也将以三价氧化物为主体的高铝质、刚玉质、 锆刚玉质、铬质耐火材料归入中性耐火材料（两性氧化物如 Al2O3、Cr2O3 等） 。碱性耐火 材料：一般是指以 MgO、CaO 或以 MgO· CaO 为主要成分的耐火材料（镁质、石灰质、镁铬 质、镁硅质、白云石质耐火制品及其不定形材料） 。 附： 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℃ 依据形状及尺寸标普型：230×113×65（尺寸比）Max:Min<4:1 异型：不多于 2 个凹 角，Max:Min<6:1 特异型： Max:Min<8:1 从外观来分 砖制品：烧成砖、不烧砖； 散状耐火材料 按化学矿物组成 （1）硅质耐火材料 含 SiO2 在 90%以上 （2）镁质耐火材 镁质耐火 材料是指以镁砂为主要原料，以方镁石为主晶相，MgO 含量大于 80%的碱性耐火材料 3） 白云石质耐火材料 以天然白云石为主要原料生产的碱性耐火材料 （4）碳复合耐火材料 （5）含锆耐火材料（6）特种耐火材料
耐火材料工艺学复习题.doc
1.冶金方法的分类主要有三种：1、火法冶金2、湿法冶金3、电冶金2.高炉冶炼的主要产品是什么？高炉冶炼的主要产品是铁3. 顶底复合吹炼转炉炼钢的优点是什么？具有反应速度快，生产率高，不需用燃料和热效率和热效率高等优点。
4.高炉内型有几部分？高炉有5段式内型，分别是炉吼，炉身，炉腰，炉腹，炉缸。
5．热风炉的类型和结构是什么？有内燃式和外燃式等多种形式，蓄热式热风炉主要包括燃烧室、蓄热室两大部分，并由炉基、炉壳、炉衬、炉算子、支柱等构成。
6.高炉的利用系数是什么？在中国以每立方米高炉有效容积1昼夜的合格生铁产量来表示。
即：ŋv=P/V7.电炉炼钢是什么？电炉炼钢主要是指电弧炉炼钢，电弧炉主要是利用电极与炉料间放电产生电弧发出的热量来炼钢。
其优点为：热效率高，温度高，温度容易调整和控制，颅内气氛可控，可用于100%的废钢进行熔炼，而且与其他炼钢法相比设备较简单，占地少，投资省，建厂快，容易控制污染。
8. 连铸机的类型主要有几种？主要有立式、立弯式、弧形和椭圆形四种。
9. 转炉和电炉炉衬主要使用什么耐火材料？什么是溅渣护炉？转炉炉衬主要使用镁碳砖，电炉炉衬主要使用镁碳砖等碱性炉衬。
溅渣护炉是向炉里加入一些轻烧镁球或白云石料，使渣的熔点和黏度升高，通过高压氮气把含有轻烧镁和白云石的渣喷溅到炉衬上降低了下次转炉冶炼时对炉衬的侵蚀。
10.高炉出铁沟系统有几部分组成？由主铁沟，支铁沟，渣沟，撇渣器和摆动流嘴等组成。
11.滑动水口是什么？是连铸机浇铸过程中钢水的控制装置，能够精确的调节从钢包到连铸中间包的钢水流量，使连铸操作更容易控制。
12.钢包透气砖是什么？是具有良好透气性、耐侵蚀性、抗渗透性、抗热冲击性、具吹通率高、操作安全可靠、使用寿命长等特性。
3.定径水口是什么？在小方坯连铸机中间包无塞棒浇铸系统中采用的，进行敞开式浇铸的注速达到2.5——3m/s的水口。
14. 连铸三大件是什么？整体塞棒、长水口和和浸入式水口。
冶金工艺学2
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主要内容 2.1 炼钢的任务 2.2 炼钢用原材料 2.3 炼钢用耐火材料
2.1 炼钢的任务及钢的分类
炼钢的基本任务是脱碳 脱磷、脱硫、脱氧， 炼钢的基本任务是脱碳、脱磷 、脱硫、 脱氧， 基本任务是脱碳、 去除有害气体和非金属夹杂物， 去除有害气体和非金属夹杂物 ， 提高温度和调整 成分。 成分。 归纳为 ： “ 四脱 ” （ 碳 、 氧 、 磷和硫 ） ， 二去” 去气和去夹杂） 二调整” “ 二去 ” （ 去气和去夹杂 ） ， “ 二调整 ” （ 成分 和温度） 采用的主要技术手段 主要技术手段为 供氧， 造渣， 和温度 ） 。 采用的 主要技术手段 为 ： 供氧 ， 造渣 ， 升温，加脱氧剂和合金化操作。 升温，加脱氧剂和合金化操作。
不同用途的钢对磷含量的要求: 不同用途的钢对磷含量的要求:
非合金钢中普通质量级钢[P]≤0.045%； 非合金钢中普通质量级钢[P]≤0.045%； [P]≤0.045% 优质级钢 特殊质量级钢 有的甚至要求 [P]≤0.035%； [P]≤0.035%； [P]≤0.025%； [P]≤0.025%； [P]≤0.010%。 [P]≤0.010%。
延伸知识石灰石煅烧生烧石灰硬烧石灰软烧石灰煅烧温度过低或煅烧时间过短含有较多未分解的caco3的石灰将煅烧温度过高或煅烧时间过长而获得的晶粒大气孔率低和体积密度大的石灰将煅烧温度在1100左右而获得的晶粒小气孔率高约40体积密度小约16gcm3反应能力高的石灰石灰石煅烧石灰石在煅烧过程中的分解反应为
钢中的磷
• 对于绝大多数钢种来说磷是有害元素。钢中磷的含量高会 对于绝大多数钢种来说磷是有害元素。 冷脆” 即从高温降到0℃以下， 0℃以下 引起钢的 “冷脆”，即从高温降到0℃以下，钢的塑性和 冲击韧性降低，并使钢的焊接性能与冷弯性能变差。 冲击韧性降低，并使钢的焊接性能与冷弯性能变差。 • 磷是降低钢的表面张力的元素，随着磷含量的增加，钢液 磷是降低钢的表面张力的元素，随着磷含量的增加， 磷含量的增加 的表面张力降低显著，从而降低了钢的抗裂性能 降低了钢的抗裂性能。 的表面张力降低显著，从而降低了钢的抗裂性能。 • 磷是仅次于硫在钢的连铸坯中偏析度高的元素，而且在铁 磷是仅次于硫在钢的连铸坯中偏析度高的元素， 偏析度高的元素 固熔体中扩散速率很小，因而磷的偏析很难消除， 固熔体中扩散速率很小，因而磷的偏析很难消除，从而严 重影响钢的性能，所以脱磷是炼钢过程的重要任务之一。 重影响钢的性能，所以脱磷是炼钢过程的重要任务之一。 磷在钢中是以[Fe P]或 P]形式存在 但通常是以[P] 形式存在， [P]来 磷在钢中是以[Fe3P]或[Fe2P]形式存在，但通常是以[P]来 表达。炼钢过程的脱磷反应是在金属液与熔渣界面进行的。 表达。炼钢过程的脱磷反应是在金属液与熔渣界面进行的。
耐火材料复习题
《耐火材料工艺学》复习提纲第一章1.耐火材料的概念：耐火材料是指耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。
2.按化学矿物组成分类：硅质制品、硅酸铝制品、镁质制品、白云石制品、铬质制品、特殊制品。
第二章1.三种化学矿物组成：①主成分。
耐火制品中构成耐火基体的成分。
它的性质和数量直接决定制品的性质。
氧化物、元素或非氧化物的化合物。
分酸性、中性和碱性三类。
②杂质成分。
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）。
这些杂质的存在往往能与主成分在高温下发生反应，生成低熔性或大量的液相，从而降低耐火基体的耐火性能，也称之为溶剂。
③添加成分。
为促进其高温变化和降低烧结温度。
分为矿化剂、稳定剂和烧结剂等。
两种矿物组成：①结晶相（主晶相和次晶相）：主晶相是耐火制品结构的主体而且熔点较高的结晶相。
其性质、数量、结合状态直接决定着耐火材料的性质。
次晶相又称第二固相，也是熔点较高的晶体，提高耐火制品中固相间的直接结合，改善制品的某些性能。
②玻璃相：基质是指填充于主晶相之间的不同成分的结晶矿物（次晶相）和玻璃相，也称为结合相。
硅砖的主晶相：磷石英、方石英粘土砖的主晶相：莫来石、方石英2.三种气孔率表示方法及关系：①总气孔率（真气孔率）Pt，总气孔体积与制品总体积之比；②开口气孔率（显气孔率）Pa，开口气孔体积与制品总体积之比；③闭口气孔率Pc，闭口气孔体积与制品总体积之比。
三者的关系为：Pt＝Pa +Pc气孔率大小影响耐火制品哪些性能？气孔率是耐火材料的基本技术指标。
其大小影响耐火制品的所有性能，如强度、热导率、抗热震性等。
3.高温蠕变性的概念：制品在高温下受应力作用随着时间变化而发生的等温形变。
分为高温压缩蠕变、高温拉伸蠕变、高温弯曲蠕变和高温扭转蠕变等。
高温蠕变曲线的三阶段①oa-起始段：加外力后发生瞬时弹性变形，外力超过试验温度下的弹性极限时会有部分塑性形变；②ab-第一阶段：紧接上阶段的蠕变为一次蠕变，初期蠕变，应变速率de/dt随时间增加而愈来愈小，曲线平缓，较短暂；③bc-第二阶段：二次蠕变，黏性蠕变、均速蠕变或稳态蠕变。
耐火材料工艺学
Al2O3-SiC-C砖
2023/5/15
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第4章 氧化物-碳复合耐火材料 Al2O3-MgO-C砖
《耐火材料工艺学》
Al2O3-SiC-C砖 低水泥浇注料
2023/5/15
红柱石砖 红柱石砖或Al2O3-SiC-C砖
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第4章 氧化物-碳复合耐火材料
特点：离子晶体、熔点高、储量丰富
与炉渣亲和性润湿性好、脆性材料、热导率小
抗渣性与热震稳定性差
2023/5/15
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第4章 氧化物-碳复合耐火材料
《耐火材料工艺学》
铁水的预处理
顶吹、顶底复吹、超高功率电炉
炉外精炼、连铸比的不断提高。
要求耐火材料使用寿命(service life)要高。
新的冶炼技术的需要
，以沥青为结合剂，压制成型后，经
2500~3000℃高温非氧化气氛下进行石
人 墨化处理而得。
造
特点：含碳量高（99％以上），灰
石 分少（不超过0.5％），但其结晶程度
墨
不如天然鳞片状石墨，且生产工艺复 杂。
含碳耐火材料中大量使用的是天然
鳞片石墨（自然界的薄片石墨）。
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第4章 氧化物-碳复合耐火材料
SEN（submerged entry nozzle）浸入式水口
SES（Submerged entry shroud）浸入式水口
连 铸 系 统
滑板 中间包底
执行机构
双板滑动式水口工作示意
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第4章 氧化物-碳复合耐火材料 钢包渣线MgO-C
《耐火材料工艺学》
包衬: Al2O3-MgO-C Al2O3-MA-C
耐火材料工艺学第二章耐火材料的生产过程
法。
2021/1/30
耐火材料工艺学第二章耐火材料的
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生产过程
3、主要方法（菱镁矿选矿方法的介绍）
（1）重液法
利用矿物的密度差，在重液中进行分离。 例子：
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。
（1）要求：
a、配料的化学组成必须能满足制品的要求，并且 应比控制指标高些（纯度高、杂质成分少）；
b、结合剂的选择对制品的最终性能不产生影响， 对结合剂变为制品的一部分应慎重，作为配料组 成配料；
c、原料中含水分和灼减成分时，使得原料、配料 和制品的 化学组成之间出现换算关系。
2021/1/30
耐火材料工艺学第二章耐火材料的
1）体积形状系数:av 、表面积形状系数: as
设一颗粒粒径为dp，体积为v，表面积为s，
则v= av dp3 s= as dp2
球：av =П/6 as = П；立方体 ：av =1
6
耐火材料工艺学第二章耐火材料的 生产过程
as = 18
2）粉体的流动性
颗粒形状影响粉体的流动性。
a、休止角：未加负载的粉料堆积在水平面上，假设落在料堆
2021/1/30
耐火材料工艺学第二章耐火材料的
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生产过程
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。
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。
耐火材料工艺学讲义
耐火材料是冶金、建材、化工、机械等工业高温窑炉及物件的重 要基础材料。了解它们的性能及选用合适的耐火材料对于生产控 制及降低成本有重要的意义。本课程介绍常用耐火材料的基本性 能，应用范围以及易懂的生产工艺与原料知识。
这门课程是从事涉及耐火材料生产、研究、应用和贸易的人员的 必修之课，其重要性不言而喻。
粘土质耐火材料与硅质耐火材料相比，游离二氧化硅含量较少，是弱酸性 的；
半硅质耐火材料居于期间。
也有将锆英石质耐火材料和碳化硅质耐火材料归入酸性耐火材料 的，因为此类材料中含有较高的SiO2或在高温状态下能转变为SiO2。
对酸性介质的侵蚀具有较强的抵抗能力
中性耐火材料 中性耐火材料按严格意义讲是指碳质耐火材料。通常也将以三价
1.4耐火材料的热学性质和导电性
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。
耐火材料的热膨胀可以用线膨胀系数或体膨胀系数表示，也可以 用线膨胀百分率或体积膨胀百分率表示。
膨胀系数是指耐火材料由室温加热至试验温度的区间内，温度每 升高1℃，试样体积或长度的相对变化率。
L (Lt L0 ) 100 % L0
表示方法：
其中：Pa—为显气孔率 V1—为制品中开口气孔的体积 V0—为制品的总体积，即试样外表面围成的
体积亦称表观体积。
Pa
m3 m3
m1 m2
100%
其中：Pa显气孔率，m1干燥试样的质量，m2饱和试样悬浮在液体 中的质量，m3饱和试样在空气中的质量。
吸水率是指耐火制品中全部开口气孔吸满水时，制品所吸收水的重量与 制品重量之比。吸水率实质上是反映制品中开口气孔量的一个指标。 W=G1/G *100%
石和 镁铝尖晶石（MgO· Al2O3 ）；
耐火材料工艺及检验相关知识
耐火材料工艺及检验相关知识一、耐火材料概述耐火材料是一种能够承受高温和化学侵蚀的特殊材料，用于各种高温设备的制造和维护，例如熔炉、烤炉、烧结炉等。
它的主要特点是耐高温、耐磨、耐化学腐蚀和导热性能良好。
耐火材料可以分为无机非金属耐火材料和有机耐火材料两大类。
无机非金属耐火材料是通过天然矿物和化学原料经过混合、成型（包括浇注、挤压、压制、胶黏等）和烧结制成的，例如石英、氧化铝、硅酸盐等。
有机耐火材料是指由含碳、含有机键的化合物加工制成的耐火材料，例如石棉板、陶瓷纤维等。
二、耐火材料工艺1.材料筛选：选择合适的原材料进行混合以确保所制备的耐火材料具有高温稳定性和耐腐蚀性。
2.材料混合：精确配比，按照相应比例将所需的原材料混合均匀，确保耐火材料的成分和质量。
3.成型：成型是指将混合后的材料进行塑性加工，通过挤压、浇注、压制等方式成型为所需形状的耐火制品。
4.烘烤：在制品成型之后，需要将制品进行烘烤，通过逐渐提高温度的方式使耐火制品中的水分逐步挥发，保证制品的力学强度和耐火性能。
5.烧结：在制品成型和烘烤之后，需要将制品进行烧结处理，将原材料中的部分化学成分进行高温反应，形成更加稳定的晶体结构。
6.质量检验：通过对制品进行物理、化学、耐火等方面的检验，保证制品的质量和使用效果。
三、耐火材料检验方法耐火材料检验主要包括物理性能、化学成分和耐火性能三个方面的检验。
1.物理性能检验物理性能检验主要包括制品的硬度、耐磨性和抗冲击性等方面的检验。
常用方法包括岩石破碎试验、冻融循环试验、微观组织分析等。
2.化学成分检验化学成分检验主要包括耐火材料原材料的控制和制品中化学成分的检验。
常用方法包括荧光光谱分析、质谱分析等。
3.耐火性能检验耐火性能检验主要包括制品的高温稳定性、耐磨性、抗侵蚀性等方面的检验。
常用方法包括热冲击试验、重量损失试验、耐侵蚀性试验等。
四、耐火材料的应用耐火材料主要应用于各种高温设备中，例如钢铁冶炼、铸造业、火力发电、空气分离和化工等行业。
耐火材料复习资料
一．填空1.耐火材料按化学属性分为三大类，酸性耐火材料、碱性耐火材料和中性耐火材料。
2.含SiO2在90%以上的材料统称硅质耐火材料，硅砖以硅石为主要原料生产，其SiO2含量一般不低于93%，主要矿物组成为磷石英和方石英。
3.镁铝尖晶石分子式为MgAl2O4。
4.耐火材料按生产工艺或加工制造工艺分类，可分为烧成制品、熔铸制品和不烧制品。
5.耐火材料按成型工艺分为天然岩石切锯、泥浆浇注、可塑成型、半干成型、振动成型、熔铸成型和捣打成型。
6.耐火材料的化学成分、矿物组成和微观结构决定了耐火材料的性质。
7.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、热学性质和高温使用性质等。
8.耐火材料化学组成的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，可分为酸性、中性和碱性耐火材料。
9.矿物组成可分为两大类：结晶相与玻璃相，其中结晶相又分为主晶相和次晶相。
10.耐火材料的添加剂，按目的和作用分为矿化剂、稳定剂和烧结剂等。
11.耐火制品的性质是其矿物组成和微观结构的综合反映。
12.耐火材料制品的损坏是从基质开始的。
13．耐火材料是由固相和气孔两部分构成的非匀质体。
14.耐火材料的R&D包括原料技术、生产技术、开发技术、应用技术。
15.耐火材料高温变形实质取决于晶体的性质、基质的实质、晶体与基体结合的情况。
二．判断1.当热风炉的风温低于900时，一般采用碳砖，当高于900时，格子砖采用高铝砖、莫来石、硅砖等。
（R）2.镁质耐火材料以镁砂为主要原料，以方镁石为主晶相，MgO含量大于90％的碱性耐火材料。
（R）3.耐火材料中的杂质成分是能与耐火基体作用而使其耐火性能下降的氧化物或化合物。
（T）4.高温下熔融相粘度比低温脆性玻璃相粘度大。
（T）5.影响粉料流动性的因素有颗粒尺寸、表面粗糙度、表面水膜。
（T）6.对于耐火材料来说，耐火度越高越好。
(R)7.耐火材料的原料之所以要煅烧是为了去除原料中易挥发的杂质和夹杂物。
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一、判断题1.耐火材料的化学纽•成，又称为化学成分，一般用化学分析方法进行测定。
«2.制用耐火材料通常测定以下氧化物A 12O3、SiO2、Fe2O3、CaO、M gO、Ti02、N a 2 0. K2 0 等，并测定灼减。
V3.不同类的耐火材料及制品具有相同的化学成分。
x4.每一种耐火材料按各个成分含量的多少，又可以分成两个部分，--部分是占绝对数量的基本成分，另一部分是占少量的杂质成分。
V5.在进行耐火原料分析吋，测定灼减量有着特殊的意义，其测定结果反映出原料内去掉气体产物和有机物含最的多少，可以用以判断原料在烧成过程中收缩大小，以及在生产中是否要预先进行锻烧等。
76.通过化学分析的测定结果，根据耐火材料所含成分的种类及数量，可以初步判断原料的纯度和制品的性能。
勺7.耐火材料原料及制品中所含矿物种类和数量，统称为化学纽.成。
x8.具有相同化学成分的耐火材料,其矿物组成一定相同。
x9.耐火材料的一系列性质指标又主要决定于矿物组成。
710.粘十.原料和山它制成的粘土制品，化学纟I［成可以很接近，但矿物纟I［成却完全不同。
V11 •粘十•原料主要有高岭石及其他杂质矿物组成=V12.粘土质制品则以高岭石和硅酸盐玻璃相纽成。
x13.化学纽•成和矿物纽•成是两个不同的概念，是有区别的，但化学成分和矿物成分之间又有着内在的联系。
〈14.在-激情况下，制品中的主要化学成分越多，贝I」形成的主要矿物量也越多。
V15.制晶的矿物组成，取决于制殆的化学成分和形成制品时的外界因素。
716.0前耐火材料的矿物组成和显微结构的方法，一-般是通过显微镜观察，以及X対线分析，差热分析和衍射鉴定等。
“17.耐火材料的化学■矿物纽成是分析原料及制品特性的一个主要方面。
71&耍改变制品特性，提高制品质量，一•般都采用调整制品化学组成的方法。
x19.耐火材料的常温物理性质有真密度、真比重、气孔率、吸水率、体积密度和耐斥强度等。