什么是耐火材料的主晶相和次晶相

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第二章耐火材料相组成和物理性质概要

第二章耐火材料相组成和物理性质概要

第二章耐火材料相组成和物理性质耐火材料在使用过程中,受到高温下发生的物理、化学等作用,耐火材料产生软化、或被熔蚀磨蚀、或产生崩裂损坏等现象,使操作中断。

因此,要求耐火材料必须具有能适应各种操作条件的性质。

耐火材料的一般性质,包括化学组成、物相组成、常温物理性质和高温物理性质等。

常温物理性质是在常温下测定的性质,如气孔率、体积密度、耐压强度等。

高温物理性质是在高温下测定的性质,如耐火度、荷重软化温度、热震稳定性、抗渣性、加热线变化等,这些性质反映在一定温度下耐火材料的状态,或反映在该温度下耐火材料与外界作用的关系。

耐火材料的质量取决于其性质,它是评价耐火材料质量的标准,也是耐火材料的生产过程质量控制、耐火材料研究开发、耐火材料使用的重要依据。

耐火材料的化学组成、常温物理性质和高温物理性质的检测方法主要依据相关的国家检验标准(GB)和冶金行业检验标准(YB),有时也会参照相关的国际检验标准。

化学组成和物理性质的检测方法因耐火材料种类的差异而不同。

表2-1列出不同耐火材料种类的物理性质检测方法标准编号。

表2-1 耐火材料试验方法标准编号注:GB为国家标准;YB为黑色冶金行业标准;JC为建材行业标准;JB为机械行业标准。

第一节化学组成和相组成一、耐火材料化学组成耐火材料由多种氧化物和(或)非氧化物所组成。

一般用化学分析方法进行测定,常用耐火材料测定的氧化物有Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2、Na2O、K2O、Cr2O3等。

化学组成是耐火材料的基本特性。

不同种类的耐火材料具有不同的化学成分,而每一种耐火材料的化学组成中分为主成分、次成分和杂质成分。

主成分是耐火材料中占多数的基本成分,是该种耐火材料的特性基础。

它的性质和数量直接决定该耐火材料的性质。

次成分是占耐火材料少量的成分,对该耐火材料的性质有一定影响,但不改变该耐火材料的基本性质。

如镁铝砖中MgO为主成分,占约90%;Al2O3为次成分,通常占该制品的不足10%,以尖晶石相存在于制品中,改善该制品的抗碱性渣渗透性和热震稳定性,碱性是该制品的基本性能。

火法冶炼操作工竞赛初赛试题(C卷答案)

火法冶炼操作工竞赛初赛试题(C卷答案)

火法冶炼操作工竞赛初赛试题(C卷)一、填空题(每空0.5分,共20分)1、有色重金属是指铜、铅、锌、锡、汞、镉、铋等20多种金属,他们的共同点是比重都大于5.0。

2、铜矿石或铜精矿生产铜的方法概括起来有火法和湿法两大类。

3、耐火材料一般是指耐火度在1580 ℃以上的无机非金属材料。

4、冶金炉渣的主要作用是使矿石和熔剂中的脉石和燃料中的灰分集中,并在高温下与主要的冶炼产物金属、锍(冰铜)等分离。

5、铜是一种具有金属光泽的橙红色金属,组织致密、高导电性、导热性、及良好的延展性是铜最有价值的特性。

6、近年来湿法炼铜工艺有了更大的发展,现在世界上已有20 %的铜用湿法生产。

7、碱性耐火材料一般指以氧化镁和氧化钙为主要成分的耐火材料。

这类耐火材料的耐火度都很高,抵抗碱性渣的能力强。

8、造锍熔炼炉渣中的主要酸性氧化物是SiO2。

9、自然界已经发现的含铜矿物有200多种,但是重要的矿物只有20来种,除少量的自然铜外,主要有原生硫化铜矿物和次生氧化铜矿物。

铜矿中伴生的脉石矿物常见的石英、石灰石和方解石等。

10、诺兰达炉类似于铜锍吹炼的转炉,沿长度方间将炉内空间分为吹炼区和沉淀区。

11、耐火材料的主晶相是指构成耐火制品结构的主体且熔点较高的一种晶体。

12、铜锍与熔渣的密度差越大,熔渣的粘度越小,沉降速度就越快,锍和渣相分离越好,铜的夹带损失就越小。

13、三菱法连续炼铜包括一台熔炼炉(S炉)、一台贫化电炉(CL炉)和一台吹炼炉(C炉),这三台炉子用溜槽连接在一起连续生产14、在艾萨炉生产控制中,较理想的熔池控制温度为1180~1195℃。

燃煤、氧气和鼓风机的空气是温度控制的主要手段。

燃油使用的相对较少。

15、编制热平衡的目的,主要是为了验算热的指出和更深入地分析过程,以发现热量支出的主要原因和分析节省燃料的可能性。

16、氧化矿一般多为黑色或灰色;硫精矿一般多为纯绿色。

二、选择题(每题1.5分,共30分)1、从性质和成分来看,在配料中氧化矿与硫精矿相比,其性质(C )。

耐火材料复习题

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。

耐火材料试题及答案

耐火材料试题及答案

武汉理工大学2007耐材A标答一、填空题 20分,每题2分1、耐火材料的物理性能主要包括烧结性能、力学性能、热学性能、和高温使用性能;2、材料的化学组成越复杂,添加成分形成的固溶体越多,其热导率越小;晶体结构愈简单,热导率越大 ;3、硅砖生产中矿化剂的选择原则为系统能形成二液区 ,并且系统形成液相的温度低或不大于1470℃;4、相同气孔率的条件下,气孔大而集中的耐火材料热导率比气孔小而均匀的耐火材料大 ;5、“三石”指蓝晶石、红柱石、硅线石,其中体积膨胀居中的是硅线石 ;6、赛隆Sialon是指Si3N4与 Al2O3在高温下形成的一类固溶体;7、连铸系统的“三大件”,通常指整体塞棒、长水口和浸入式水口,其化学组成主要为Al2O3、SiC、C、SiO2等;8、高温陶瓷涂层的施涂方法主要有烧结法或火焰喷涂、等离子喷涂、低温烘烤补强法和气相沉积法等;9、不定形耐火材料所用的结合剂按硬化特点分有水硬性结合剂、热硬性结合剂、气硬性结合剂和火硬性结合剂;10、镁铝尖晶石的合成属固相反应烧结,影响其合成质量的因素主要为原料纯度或细度、外加剂、烧成温度 ;二、选择题10分,每题5分1、不同耐火材料所对应的化学矿物组成特征1个0.83分①方镁石;②CaO;③K2O,Na2O;④刚玉;⑤Al2O3;⑥鳞石英;2、白云石耐火材料抵抗富铁渣侵蚀能力的顺序:③>①>② ,在⑤条件下更是如此; 1个1.25分①理论白云石;②高钙白云石;③富镁白云石;④氧化;⑤还原;三、判断简答题28分,每题7分1、耐火度愈高砖愈好;答:错;2.5分耐火度是指耐火材料在无荷重条件下抵抗高温而不熔化的特性;而耐火材料在使用过程中不可能无荷重,因此,耐火度只能作为一个相对指标;4.5分2、水泥因含有一定数量CaO,所以,为提高高温性能,浇注料应该采用超低水泥或无水泥结合;答:错;2.5分浇注料向低水泥或无水泥方向发展主要是指Al2O3-SiO2系耐火材料,Al2O3、SiO2、CaO等高温下易形成低熔物影响高温性能,而刚玉或高纯铝镁系浇注料采用水泥结合,问题不大;4.5分3、二次莫来石化因伴随体积膨胀,所以,在生产中应尽可能地避免;答:错;2.5分二次莫来石化主要是指高铝砖生产中结合粘土的SiO2与高铝熟料的Al2O3反应生成莫来石,并伴随体积膨胀,因此,在生产高铝砖过程中应尽可能地避免;但是,在生产高荷软耐火材料或低蠕变砖时,其原理正是利用这种反应产生的一定体积膨胀效应;4.5分4、石墨能在钢铁熔体中溶解,对其有一定污染,因此,碳复合耐火材料前途黯淡;答:错;2.5分石墨尽管高温下对钢水有一定污染,但石墨熔点高、热膨胀系数小、热导率高、不易被渣润湿,因此,碳复合耐火材料具有优异的热震稳定性、抗渣渗透性;所以,在冶炼条件苛刻的关键部位仍然需要碳复合耐火材料;4.5分四、论述题42分,每题14分1、试区别热剥落、结构剥落、机械剥落所形成的主要原因,并说明提高这些性能的主要措施;答:热剥落:热震稳定性;结构剥落:渣渗透;机械剥落:机械冲击;2.5分主要措施:热剥落:1热膨胀系数小;2导热率高;3弹性模量小;4微裂纹;5少量液相;6晶须;7合适强度; 至少3种 4.5分结构剥落:1保证和提高原料的纯度,改善制品的化学矿物组成;2提高体积密度,降低气孔率;3引入不润湿外加物,提高直接结合率,增大二面角;4增大渣的粘度; 至少2种4分机械剥落:1骨料硬度;2泥料粒度组成;3气孔率;4结合性质;或者1提高密度;2增大强度;3制品的矿物组成,如固相、液相比例等;4组织结构,降低气孔率;5提高材料颗粒结合的牢固性; 至少2种 3分2、碳复合耐火材料的技术关键之一是选择合适的抗氧化剂;试写出四种抗氧化剂,并举一例从热力学和动力学上说明抗氧化剂的作用原理;答:抗氧化剂:Al、Si、SiC、合金或其它略等; 4分热力学:抗氧化剂夺氧能力,或与氧反应的△G小于石墨与氧反应的△G; 5分动力学:抗氧化剂与氧反应后形成化合物,或固相或液相低熔物,有时还伴随一定体积膨胀,因此,体积密度提高,气孔率降低;氧向内渗透能力降低; 5分3、我国是世界耐火材料大国,但高资源消耗、高能耗、高环境污染仍然是耐火材料产业发展中的重要问题;试选择其中任何方面介绍你的认识或提出你的设想;答:高资源消耗:优质、高效、废弃物再生利用;高能耗:不定形耐火材料、轻质耐火材料;高环境污染:开发无铬耐火材料、环保沥青、环保结合剂、除尘系统、废弃物再生利用; 只要某一方面或多方面谈到2点即可 1点7分武汉理工大学 2007耐材B标答一、填空题 20分,每题2分1、耐火材料的显气孔率是指开口气孔体积占总气孔体积的百分比例;2、与非等轴晶系的材料相比,一般氧化物材料的热膨胀率较大 ,热导率较大 ;3、弹性模量E是耐火材料的力学性能,其值越大,说明在相同的应力作用下,变形越小 ;4、硅砖生产中矿化剂的矿化能力主要取决于所加矿化剂与SiO2形成液相的开始形成温度 ,液相的数量、粘度、润湿能力和其结构;5、连铸“三大件”是指整体塞棒、长水口和浸入式水口 ,其材质主要为铝碳质 ;6、“三石”指蓝晶石、硅线石、红柱石,其中加热发生膨胀最大的是蓝晶石 ;7、亚白刚玉的熔制是通过添加无烟煤等还原剂,除掉铝矾土中的SiO2、Fe2O3和部分TiO2等得到;8、金属陶瓷是一种由金属或合金同陶瓷所组成的非均质的复合材料;9、耐火纤维的喷吹质量与熔液的粘度、表面张力以及喷吹速度有关;10、Al2O3-SiO2系耐火材料的高温力学性能主要取决于其结晶效应和玻璃效应;二、选择题10分,第1题每空0.5分,第2题每空1分1、不同耐火材料所对应的烧成条件及主晶相①弱氧化气氛;②还原气氛;③弱还原气氛;④氧化气氛;⑤氮化气氛⑥方镁石;⑦刚玉;⑧莫来石;⑨鳞石英;⑩尖晶石2、白云石质耐火材料抵抗富铁渣侵蚀能力的顺序: 3 > 1 > 2 ,而抵抗富硅渣侵蚀能力的顺序: 2> 1 > 3 ; ①理论白云石;②高钙白云石;③富镁白云石;三、判断简答题20分,每题5分1、结构剥落是热震引起的材料结构破坏而导致的剥落;答:错;热剥落是热震引起的剥落,渣引起的材料变质导致剥落为结构剥落;2、相同气孔率的条件下,气孔大而集中的耐火材料隔热性能比气孔小而均匀的耐火材料优越;答:错;气孔大而集中,因空气对流和耐火材料颗粒较高的导热性,其隔热性能比气孔小而均匀的耐火材料差;3、非氧化物如赛隆Sialon、氮氧化铝Alon等由于容易氧化,因此,非氧化物复合耐火材料前途黯淡; 答:错;非氧化物一般都易氧化,且有些还易水化,但主要为原子结构,共价键化合物,强度大,不易被熔渣、钢水铁水润湿,抗渣侵蚀及渗透性强,不会给钢水增碳,因此,非氧化物复合耐火材料是炼铁或含碳系统的理想耐火材料,在某些情况下可取代碳复合耐火材料,故前途不能说黯淡;4、向水泥结合浇注料中加水,主要是为了保证浇注料能够浇注;答:错;向浇注料中加水,除了使浇注料具有一定流动性,保证浇注外,主要是为了让水泥与水反应形成相应水合物,导致浇注料产生强度;四、论述题50分,每题10分1、热风炉用硅线石质砖抗蠕变性是衡量其优劣的重要物理性能指标;试述影响这种材料抗蠕变性的因素;答:影响因素:1纯度愈高,抗蠕变性愈好;杂质愈多,抗蠕变性愈差;2结晶相/玻璃相比例愈高,抗蠕变性愈好,反之愈差;3结晶相晶粒愈细,晶界愈多,颗粒愈细,抗蠕变性愈差;4玻璃相形成温度愈高,粘度愈高,抗蠕变性愈好;5结晶相呈针状、棒状、柱状网络交叉,抗蠕变性愈好;6结晶相与玻璃相之间无反应或溶解,一般抗蠕变性更好;7还原气氛较氧化气氛下,抗蠕变性更差,或升温速度愈快,抗蠕变性偏高;2、随着炉外精炼技术的发展,刚玉-尖晶石和矾土-尖晶石耐火材料已经成为钢包内衬的主要材料;试述这类钢包材料的尖晶石的引入方式、尖晶石的种类及其基本特性;答:1引入方式—以镁砂或MgO引入;—以预合成镁铝尖晶石引入;2分类—按化学组成分:高档Al2O3合成、低档矾土合成—按矿物组成分:富镁、理论、富铝—按工艺分:电熔、烧结一步法、二步法、一步半法—按烧结程度分:死烧、轻烧3基本特性—高档尖晶石纯度高,耐火性好,抗渣侵蚀性好,与低档比,难烧,价格也高;—富铝尖晶石较理论尖晶石、富镁尖晶石难烧,但前者缺陷多,抗渣渗透性较后者强,而后者抗渣侵蚀性相对较好;—电熔尖晶石晶粒粗大,晶界少,而烧结尖晶石正好相反,因此,前者抗渣侵蚀性强,后者抗热震性好;3、不定形耐火材料因生产工艺不同种类繁多,其关键通常是采用合适的结合剂;请各举一例说明不定形耐火材料主要有哪些结合剂;答:1按时间:暂时性结合剂和永久性结合剂,如沥青、硫酸铝;2按性质:有机结合剂和无机结合剂,如树脂、卤水;3按硬化方式:—热硬性,如磷酸二氢铝—气硬性,如水玻璃—水硬性,如纯铝酸钙水泥—火硬性,如陶瓷结合尖晶石等4按结合方式:水合结合和凝聚结合,如水泥、硅微粉;4、碳复合耐火材料低碳化是耐火材料发展方向之一,但低碳化势必导致抗渣侵蚀及渗透、抗热震性降低;试述低碳镁碳砖开发中可能采取的措施;答:解决办法:1添加导热性、导电性好的金属或合金等;2添加非氧化物如Sialon或Alon或Si3N4或SiC等;3添加低热膨胀系数材料或引入微裂纹或抗渣性强的材料,如ZrO2或锆刚玉等;4采用超细石墨取代天然石墨;5添加纳米碳管、纳米碳纤维或晶须等;6改变颗粒级配,适当增大临界颗粒尺寸;5、节能减排和应对气候变化已经成为我国当前经济社会发展的一项重要而紧迫的任务;试从耐火材料角度介绍你的认识或提出你的设想;答:高资源消耗:优质、高效、废弃物再生利用;高能耗:不定形耐火材料、轻质耐火材料;高环境污染:开发无铬耐火材料、环保沥青、环保结合剂、除尘系统、废弃物再生利用;2003级耐火材料工艺学试题一、填空每题2分1 耐火材料是指耐火度不低1580℃的无机非金属材料,其性能主要取决于化学组成和物相组成;2显气孔率是指制品中所有开口气孔体积与其总气孔体积的比值;3耐火材料的热膨胀、热导率是指其热学方面的物理性质,一般情况下,晶体结构对称性愈强,热膨胀率愈高,晶体结构愈复杂,热导率愈低;4 为了使硅砖中大量形成鳞石英,通常采用的矿化剂有CaO、Fe2O3 ;5硅酸铝质耐火材料是以Al2O3和SiO2为基本化学组成的耐火材料,我国高铝矾土原料的主要矿物组成是水铝石和高岭石,其中__等矾土熟料比__等矾土熟料难烧结;6天然产的无水硅酸铝原料“三石”是指蓝晶石、硅线石、红柱石,其加热膨胀效应最大的:蓝晶石;7镁碳砖的主要原料是氧化镁和石墨以及碳质结合剂,铝碳质制品主要应用于连铸系统的“三大件”,也即长水口、浸入式水口和整体塞棒;8 主晶相是指决定耐火材料性质的主要矿相,直接结合指高熔点主晶相之间或主晶相与次晶相间直接接触产生结晶网络的结合,陶瓷结合指耐火制品主晶相之间由低熔点的硅酸盐相非晶质和晶质连接在一起而形成的结合,镁砖的主晶相是方镁石,镁铝砖Al2O35-10%的主晶相是方镁石-尖晶石;9 不定形耐火材料通常是指原料经混合后不需机压成型和高温煅烧的散状料和预制块;根据美国材料测试标准,普通水泥结合浇注料CaO为>2.5%,低水泥结合浇注料CaO为2.5~1.0%,超低水泥结合浇注料CaO为1.0~0.2%,无水泥结合浇注料CaO为<0.2%;10白云石耐火材料按化学组成分有高钙白云石、理论白云石和富镁白云石之分,它们抵抗富硅渣侵蚀能力的顺序:高钙白云石>理论白云石>富镁白云石,抵抗富铁渣侵蚀能力的顺序:富镁白云石>理论白云石>高钙白云石,并且,还原气氛下抵抗富铁渣侵蚀能力优于于氧化气氛下;二、判断题每题2分对:√,错:×1 耐火材料的耐火度就是熔点,耐火度愈高,使用温度愈高;2 石英、方石英和鳞石英具有相同的晶体结构,但化学组成不同;3 锆英石耐火材料又称锆石耐火材料;4 各种耐火砖坯在烧成阶段都产生体积收缩;5莫来石制品几乎都是由天然莫来石制备的;6赛隆Sialon是Al2O3与Si3N4在高温下形成的一类固溶体;7基质是指构成制品结构的主体且熔点较高的晶体;8天然耐火原料通常含有一定的灼减,所以需要煅烧后才能大量使用;9热剥落主要由渣渗透所引起的,而结构剥落主要指热震所引起的破坏;10相同气孔率的条件下,气孔大而集中的耐火材料绝热效果优于气孔小而均匀的耐火材料;三、问答题每题15分1 耐火度、荷重软化温度和高温蠕变是衡量耐火材料高温性能的指标;试选择其中一种,说说其影响因数,或如何提高此性能;2 莫来石和镁铝尖晶石是目前耐火材料中用量较大的复杂氧化物合成原料;试叙述合成莫来石或镁铝尖晶石原料的分类和主要生产工艺;3 不定形耐火材料因具有工艺简单、性能良好、节能和劳动强度低等特点,目前已占我国耐火材料50%以上;请问不定形耐火材料的结合剂如何种类,主要有哪些4 镁碳砖作为钢包渣线耐火材料性能优良,使用寿命长,但随着低碳钢、超低碳钢冶炼技术的发展,镁碳砖在向低碳甚至无碳方向发展;选择钢包渣线低碳镁碳砖和无碳砖中一种,试用所学知识从组成和结构进行设计;。

耐火材料工艺学试题-(2006)[1]

耐火材料工艺学试题-(2006)[1]

2003级《耐火材料工艺学》试题考生姓名_________班级______考生注意:第一题“填空”和第二题“判断题”的答案,请直接写在卷面上。

一、填空(每题2分)1 耐火材料是指______不低于____的无机非金属材料,其性能主要取决于____组成和____组成;2显气孔率是指制品中_________________的比值;3耐火材料的热膨胀、热导率是指其__学方面的物理性质,一般情况下,晶体结构对称性愈强,热膨胀率愈__,晶体结构愈复杂,热导率愈__;4 为了使硅砖中大量形成鳞石英,通常采用的矿化剂有____、____。

5硅酸铝质耐火材料是以__和__为基本化学组成的耐火材料,我国高铝矾土原料的主要矿物组成是______和______,其中__等矾土熟料比__等矾土熟料难烧结;6天然产的无水硅酸铝原料“三石”是指______、______、______,其加热膨胀效应最大的:______;7镁碳砖的主要原料是____和____以及________结合剂,铝碳质制品主要应用于连铸系统的“三大件”,也即____、____和____;8 主晶相是指决定耐火材料性质的主要矿相,直接结合指____________的结合,陶瓷结合指____________的结合,镁砖的主晶相是______,镁铝砖(Al2O35-10%)的主晶相是______;9 不定形耐火材料通常是指原料经混合后不需机压____和高温____的散状料和预制块。

根据美国材料测试标准,普通水泥结合浇注料CaO为______%,低水泥结合浇注料CaO为______%,超低水泥结合浇注料CaO为______%,无水泥结合浇注料CaO为______%;10白云石耐火材料按化学组成分有高钙白云石、____白云石和富镁白云石之分,它们抵抗富硅渣侵蚀能力的顺序:______>______>______,抵抗富铁渣侵蚀能力的顺序:______>______>______,并且,还原气氛下抵抗富铁渣侵蚀能力__于氧化气氛下。

耐火材料名词(1)

耐火材料名词(1)

附件:冶金学名词-05 钢铁冶金-05.02 耐火材料一.已确认的词汇237条001耐火材料refractory(n);refractory product;refractory material指物理和化学性质适宜于在高温环境下使用的非金属材料,但不排除某些产品可含有一定量的金属材料。

002主晶相principal crystalline phase构成耐火制品结构的主体而熔点较高的一种晶体。

003次晶相secondary crystalline phase在高温下与主晶相和液相并存的第二晶相。

004基质matrix耐火材料中大晶体或骨料间隙中存在的物质。

005直接结合direct bonding高熔点晶粒间直接接触所产生的一种结合。

006陶瓷结合ceramic bond在一定温度下,由于烧结或液相形成而产生的结合。

007硅酸盐结合silicate bonding耐火制品的主晶相之间由低熔点的硅酸盐非晶质和晶质联结在一起而形成的结合。

008化学结合chemical bond在室温或更高的温度下通过化学反应(不是水化反应)产生硬化形成的结合,包括无机结合或无机/有机复合结合。

009水化结合hydraulic bond在常温下,通过某种细粉与水发生化学反应而产生凝固和硬化而形成的结合。

010开口气孔open pores在规定的试验条件下, 耐火材料试样浸渍在液体中能被液体填充的气孔。

注:这些气孔原则上都直接或间接地与大气连通。

011闭气孔closed pores封闭在耐火材料内部, 按GB/T2997-2000规定条件浸渍液体时,不能被液体填充的气孔。

012显气孔率apparent porosity耐火材料中开口气孔的体积同其总体积之比。

013闭气孔率closed porosity耐火材料中闭气孔的体积与总体积之比, 以百分数表示。

014真气孔率true porosity耐火材料中的开口气孔和闭气孔的体积之和与总体积之比。

冶金设备_1耐火及保温材料

冶金设备_1耐火及保温材料

1 耐火及保温材料【本章重点】(1)耐火的热工性能(2)常用耐火材料——硅制、硅酸铝制和镁制耐火材料返回【本章难点】(1)Al2O3——SiO2二元系相图根据Al2O3——SiO2二元系相图,随着t的变化找到两个共晶点(1540℃和1810℃)和三个平衡固相(方石英、莫来石、刚玉),从而分析硅酸铝制耐火材料的热工特性。

(2)挂渣在火法冶金生产过程中,许多的冶金炉如鼓风炉、烟化炉、闪速炉以及转炉和电炉等都有金属质水套或水箱作为其水冷保护层,有些金属构件在水冷的同时进行挂渣保护,还有一些转炉(窑)的耐火砖内衬,进行热挂渣保护。

这些措施均可延长炉衬的使用寿命。

根据挂渣机理、挂渣的成分分析其在护炉过程中特点。

返回【主要内容】1.1 概述耐火材料是指耐火度不低于1580℃的无机非金属材料,它在一定程度上可以抵抗温度骤变和炉渣侵蚀,并能承受高温荷重。

应用冶金工业所用耐火材料占其生产总量的60~70%;冶金炉是大量优质耐火材料的消耗者。

要求耐火材料在高温设备中受高温条件的物理化学浸蚀和机械破坏作用,所以耐火材料的性能应满足如下要求:⑴.耐火度高在1000~1800℃之间,耐火材料应具有在高温作用下不易熔化的性能。

⑵.高温结构耐火材料在受到炉子砌体的荷重下或其他机械震动下不发生软化变形和坍塌。

⑶.热稳定性冶金炉和其他工业窑炉在操作过程中由于温度骤变引起各部分温度不均匀,砌体内会产生应力而使材料破裂和剥落;因此,耐火材料应具有抵抗这种破损的能力。

⑷.抗渣蚀性具有抵抗高温化学腐蚀的能力。

⑸.高温体积冶金炉在长期高温使用中,炉砖内部由于晶形转变会产生不可恢复的体积收缩或膨胀,造成砌体的破坏;因此,耐火材料必须在高温下体积稳定。

⑹.外形尺寸砌体的砖缝虽用耐火泥填充,但密度和强度均比制品差,因此砖缝愈小愈好,耐火制品不能有大的扭曲、缺角、溶洞和裂纹等缺陷,尺寸公差要合乎规定要求。

1.2 耐火材料的分类、组成及性质耐火材料的种类很多,除轻质耐火材料(绝热材料)外,所有耐火材料可根据不同特点进行如下分类。

耐火砖种类及详细资料

耐火砖种类及详细资料

耐火砖种类及详细资料常用耐火砖产品说明耐火砖是服务于高温技术的基础材料,与各种工业窑炉有着极为密切的关系。

不同种类的耐火砖由于化学矿物组成、显微结构的差异和生产工艺的不同,表现出不同的基本特性。

所以,在了解和研究工业窑炉筑炉材料的过程中,有必要对耐火砖的种类加以叙述介绍。

___系耐火砖硅铝系耐火砖是以AL2O3—SiO2二元系统相图为基本理论,主要包括以下几种:1.硅砖,是指含SiO2 93%以上的耐火砖,是酸性耐火砖的主要品种。

它主要用于砌筑焦炉,也用于各种玻璃、陶瓷、炭素煅烧炉、耐火砖的热工窑炉的拱顶和其他承重部位,在热风炉的高温承重部位也用,但是不宜在600℃以下且温度波动大的热工设备中使用。

2.粘土砖,粘土砖主要由莫来石、玻璃相和方石英及石英所组成。

它是高炉、热风炉、加热炉、动力锅炉、石灰窑、回转窑、玻璃窑、陶瓷和耐火砖烧成窑中常用的耐火砖。

3.高铝砖,高铝砖的矿物组成为刚玉、莫来石和玻璃相,其含量取决于AL2O3/ SiO2比以及杂质的种类和数量,可按AL2O3含量进行耐火砖的等级划分。

它多用烧结法生产。

但产品还有熔铸砖、熔粒砖、不烧砖和不定形耐火砖。

高铝砖广泛用于钢铁工业、有色金属工业和其他工业。

4.刚玉砖,刚玉砖是指AL2O3含量不小于90%,以刚玉为主要物相的的一种耐火砖,可分为烧结型刚玉砖和电熔型刚玉砖。

耐火砖字母编号规则通用耐火砖的砖号由“T”字开头,即“通”字汉语拼音的第二个字母,通用砖的砖号是:T-1,T-2,T-3……。

T-105.T字后的Z、C、S、K及J分别为直形砖,侧楔形砖,宽楔形砖及拱脚砖的"直","侧","竖","宽"及"脚"字汉语拼音的第一个小写字母.短横线后来顺序号。

代号中Z、C、S、K及J分别代表直形砖、侧楔形砖、拱脚形砖的汉语拼音的第一个大写字母,分别表示“直”、“竖”、“宽”及“脚”。

直形砖的代号由砖长a的百位及十位数字和砖厚C的十位数字组成,楔形砖的代号由大小头之间距离b的百位及十位数字和砖厚C的十位数字组成,拱脚形砖的代号由斜面长L的百位及十位数字和倾斜角a的十位数字组成。

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什么是耐火材料的主晶相和次晶相
发布时间:2010‐12‐03 浏览量:2552 根据耐火材料中构成相的性质、所占比重和对材料技术性质的影响,耐火材料分为主晶相、次晶相和 基质。 (1)主晶相。主晶相是指构成材料结构的主体,熔点较高,对材料的性质起支配作用的一种晶相。耐 火材料主晶相的性质、数量、其分布和结合状态直接决定制品的性质。许多耐火制品,如莫来石砖、刚玉 砖、方镁石砖、尖晶石砖、碳化硅耐火制品,等等,皆以其主晶相命名。 (2)次晶相。次晶相又称第二晶相或第二固相,是指耐火材料中在高温下与主晶相和液相并存的,一 般其数量较少和对材料高温性能的影响较主晶相为小的第二种晶相。如以方镁石橄榄石和硅酸二钙等皆为次晶相。耐火材料 中次晶相的存在对耐火材料的结构,特别是对高熔点晶相间的直接结合,从而对其抵抗高温作用也往往有 所裨益。与普通镁砖相比,上述耐火制品中这些次晶相的存在,使制品的荷重软化温度都有所提高。许多 依矿物组成命名的耐火材料,如莫来石刚玉砖、刚玉莫来石砖,就是以其主晶相和次晶相复合命名的。前 者为主晶相,后者为次晶相。 (3)基质。基质是指在耐火材料大晶体间隙中存在的,或由大晶体嵌入其中的那部分物质,也可认为 是大晶体之间的填充物或胶结物。对由一些骨料组成的耐火材料而言,其间的填充物也称为基质。 基质 既可由细微结晶体构成,也可由玻璃相构成,或由两者的复合物构成。如镁砖、镁铬砖、镁铝砖等碱性耐 火材料中的基质是由结晶体构成;硅砖、硅酸铝质耐火材料中的基质多是由玻璃相构成。 基质是主晶相 或主晶相和次晶相以外的物相,往往含有主成分以外的全部或大部分杂质在内。因此,这些物相在高温下 易形成液相,从而使制品易于烧结,但有损于主晶相间的结合,危害耐火材料的高温性质。当基质在高温 下形成液相的温度低、液相的粘度低和数量较多时,耐火制品的生产和其性质,实质上受基质所控制。欲 提高耐火材料的质量,必须提高耐火材料基质的质量,减少基质的数量,改善基质的分布,使其在耐火材 料中由连续相孤立为非连续相。
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