第三章--耐火材料生产工艺及主要设备
耐火材料生产工艺及主要设备－原料加工
3.2 原料的加工
1.原料的煅烧 大多数原生矿石不能直接用来制砖，在高温作用下发生物理
化学反应(分解、化合和烧结等)， 高温作用下重量和体积都会发生变化，引起砖坯的体积变化
，甚至会出现大量的变形和开裂的废品。 在原料煅烧时完成(或基本完成)，保证获得符合一定质量要
粉料的颗粒组成
粒度，mm
>5.25 5.25~2.8 2.8~1.7 1.7~0.54 0.54~0.20 0.20~0.00
平均粒度,mm
－ 4.03 2.25 11.12 0.37 0.10
颗粒数量，％ 物料累积数量，％
4.0
4.0
8.3
12. 3
10.2
22.5
36.6
59.0
18.2
77.2
1600~1650 1600~1650 1200~1300
注：石灰石只达到完全分解，不需要烧结
耐火材料生产工艺及主要设备－原料加工
实际煅烧中，纯净的物料是很难烧结的 对煅烧设备的使用寿命不利并需消耗大量能源。
高纯白云石1700℃的高温烧结 高纯镁砂1900~2000℃烧结。 纯净原料的煅烧方法: a 增加物料的比表面积的方法降低烧结温度 靠单纯的降低物料粒度增加比表面积是有一定限度的，磨粉 的能耗很大。
1300~1400
高铝矾土
菱镁石 白云石 石灰石
A12O3·2H2O +A12O3·2SiO2·2H2O
MgCO3 CaMg(CO3)2 CaCO3
3A12O3·2SiO2、A12O3、 SiO2、H2O MgO、CO2 CaO、MgO、CO2 CaO、CO2
约15
52 47.7 44
1450~1550
求的成品。 原料煅烧目的:达到烧结， 原料煅烧基本原理:在表面张力作用下，通过物质迁移 煅烧设备:竖窑和回转窑，
耐火料在煅烧时的分解反应
原料
组成
耐火粘土 A12O3·2SiO2·2H2O
分解产物 3A12O3·2SiO2、SiO2、H2O
重量损失 ％
14
要求煅烧 温度℃
第三章 耐火材料生产工艺及主要设备
3.1 耐火材料生产工艺概述 3.2 原料的加工 3.3 坯料的制备 3.4 耐火材料成型工艺 3.5 砖坯干燥 3.6 耐火制品的烧成
耐火材料生产工艺及主要设备－概述
3.1 耐火材料生产工艺概述： 耐火材料是为高温技术服务的重要的基础材料。 随着高温窑炉技术，要求耐火材料满足日益苛刻的使用
22.8
100.0
耐火材料生产工艺及主要设备－坯料的制备
1.坯料的颗粒组成 坯料的颗粒组成对坯体的致密度有很大影响。
在不考虑颗粒本身变形的前提下，从粉料制成坯体的总收缩， 等于原始气孔的体积。
符合紧密堆积的颗粒组成，才有得到致密坯体的可能。
耐火材料生产工艺及主要设备－坯料的制备
①尺寸相同的圆球堆积 颗粒间的相互结合，遵循着内能最低的原则
二组球在空隙内也能以配位数为8的方式堆积，则混合物的空 隙下降为14.4％。
再加入体积更小的第三、第四组球，空隙还会进一步下降 当三组分球作最紧密堆积时，气孔率下降显著，当组分大于3 时，则气孔率下降不明显。
耐火材料生产工艺及主要设备－坯料的制备
多组分球体堆积特征
球体组分
1 2 3 4 5
球体体积，％
配位数
6 8 10 12 12
气孔率，％
47.64 39.55 30.20 25.75 25.95
耐火材料生产工艺及主要设备－坯料的制备
②尺寸不同的圆球体堆积 大颗粒的组成中加入一定数目尺寸较小的颗粒，填充于大颗
粒的间隙，则堆积物间空隙可进一步降低。 假如向第一组球内引入第二组球，其尺寸比第一组球小，第
耐火材料生产工艺及主要设备－原料加工
b 轻烧活化解决纯净的物料难烧结的问题。 轻烧活化:将物料在一定温度下进行轻烧。 使晶格缺陷增加。 活性提高，再进行死烧， 轻烧－压球或压块－死烧，也称二步煅烧法。 在1600 ℃以下，制成高纯度，高密度的烧结镁砂，MgO含
量高达99.9％，密度可达3.4g／cm3。 物料纯度不高，杂质含量大于4％的镁砂，不采用二步煅烧法 有些矿物，硅石、叶蜡石等在加热过程中体积变化很小，不
条件及要求，品种繁多、 性质各异的耐火材料制品。 所用原料以及对产品质量要求的不同，不同类型耐火材料
的 生产方法也各有特点。 耐火材料的生产方法随其品种而异。 耐火材料的生产是有共性的。
生产工序：原料的煅烧、破粉碎、细磨、筛分、配料、混合、 成型、干燥、烧成主要工序。
耐火材料生产工艺及主要设备－概述
耐火材料生产工艺及主要设备－原料加工
破、粉碎过程：
二级破碎
粗破碎 250～300mm大块碎成40～50mm中块
细破碎 40～50mm中块粉碎至小于5mm的颗粒
一级细磨 10mm左右粗粒磨细成小于0.088mm以下的细
粉
耐火材料生产工艺及主要设备－坯料的制备
3.3 坯料的制备 耐火材料制品由粉料颗粒经加工制备而成。 耐火材料涉及的颗粒，是指毫米至微米级的颗粒。 颗粒的堆积物称粉体，粉体性质取决颗粒的本质及颗粒大小
相同尺寸的球，有五种堆积方式:
对单一尺寸的圆球来说，其堆积密度、气孔率与圆球尺寸大 小，材料性质无关，按六方型以配位数为8的方式堆积。
在任何情况下，其气孔率均为38±1％。
耐火材料生产工艺及主要设备－坯料的制备
单一颗粒的堆积方式与气孔率
序号
1 2 3 4 5
堆积方式
立方 六方型 复六方型 角锥型 四面体型
必预先煅烧而直接用于制砖。
耐火材料生产工艺及主要设备－原料加工
2.破、粉碎 原料的破、粉碎：用机械方法(或其它方法)对原料施以外力(包 括压、剪切、弯曲、撞击、研磨等作用力)，克服固体物料各质 点间的内聚力，碎成小块或细粉的过程。 耐火原料：350mm左右的大块，粉末状的、
块料不能直接用于生产耐火制品，需经过破、粉碎处理。 破、粉碎的目的：将块状原料制备成具有一定粒度组成的颗粒料 或细粉，以便将不同配合的物料混合均匀；增加物料的比表面积， 提高其物理化学反应的速度，促进烧结。
62 85.6 94.6 98.0 99.2
气孔率，％
38 14.4 5.4 2.0 0.8
气孔率下降，％
－ 23.6 9.0 3.4 1.2
耐火材料生产工艺及主要设备－坯料的制备
第三章煅烧工艺及设备炭素材料教学课件
❖ 提高罐式炉产量和煅烧质量的方法 提高罐式炉产量和煅烧质量的关键是适当提高炉温或延长煅烧带，煅
烧带温度必须控制在1250～1380℃（指火道温度、火道温度与罐内物 料温度相差100～150℃）范围内，火道温度低于1250℃时要停产调整， 直到温度合格才能正常加排料。如果煅烧带温度偏低，就会影响罐式炉 的产量和煅烧质量，如果煅烧带温度过高，炉体就容易烧坏，导致炉子 使用寿命缩短。影响煅烧温度的主要因素是燃料、空气量和负压。
❖ 以上几种炉型，由于结构和煅烧工艺条件不同而有明显差别，不仅传热介质类别不同，更 主要的是传热条件和煅烧气氛有所差异。罐式炉和焦炉基本上是一种加热类型，即以耐火 砖火墙传出的热量间接加热碳质原料。回转窑则是另一种类型，燃烧气体与碳质物料接触 而直接加热。电热煅烧炉是借助电能转化为热能进行加热，被煅烧物料同时起着电阻发热 体的作用。
❖ ⑤密封装置 为了防止空气漏入窑内，在窑头、窑尾与窑体结合部位安装密封装置，密封装置 部位设有冷却设备。密封材料一般为金属、胶皮或石棉防风圈等。
❖ ⑥燃料喷嘴和排烟机 为了燃烧和控制窑内温度，在窑头安装有燃料喷嘴。回转窑内的负压靠 烟囱和排烟机的抽力来控制，窑内产生的废气也靠烟囱和排烟机排入大气。
3.1 原料预碎
❖ 碳质原料块度过大，不仅在煅烧工序保证不了煅后料质量的 均一性，而且受到煅烧设备的限制，使加料和排料造成困难， 还会影响中碎设备的效率。因此碳质原料在煅烧前要预先破 碎到50～70mm左右的中等块度，以确保大小块料均能得 到均匀的深度煅烧。
❖ 注意：原料破碎也不能过细，否则会造成粉料过多和增加煅 烧烧损量。
❖ 煅烧带的起点位于距煤气喷嘴2m左右的地方。该带温度最高达1300℃以上，物 料在此带被加热到1200℃左右。煅烧带的长度取决于燃料和挥发分燃烧火焰的 长度，一般约为3～5m，如煅烧挥发分含量较高的石油焦，煅烧带的长度可增 至8～10m。
热工设备玻璃部分第三章玻璃池窑操作原理
§3-1 玻璃熔制的温度制度
温度制度是指熔化部的温度制度，而非全 窑的温度制度。温度制度是指沿熔化部窑 长度方向的温度分布，用温度曲线表示。
温度曲线通常是一条由几个温度测定值连 成的折线表示
浮法玻璃熔窑通常采用数字光学高温计测 量小炉腿温度，并与窑顶热电偶的测定值 比较。 熔窑上部空间温度波动范围被控制 在土5℃。
3.7 玻璃熔窑用耐火材料的种类
1、硅砖 硅砖是玻璃窑炉上较常用的耐火材料，是单一
氧化物组成的酸性耐火材料，热稳定性好， 在 650℃以下抗热冲击性极差。因此烤窑时，在 650℃以下要缓慢升温。 硅砖的耐火度不是很 高，但荷重软化温度高，适用于高温下长期使 用。用来作碹顶时， 可承受很高的压力。 硅 砖的抗热冲刷性极差，不能用来作与玻璃液接 触的耐火材料。 硅砖掉进玻璃液中会慢慢扩散、 溶解，不污染玻璃液。
某厂的换火控制如下：熔窑为南北方向。当火焰 由西火换成东火时，首先同时关闭西侧油阀和开 启东侧的介质阀，间隔 2秒钟后，同时开启东侧 油阀和关闭西侧介质阀。
而助燃风是与第一程序同步进行。总的换火时间 约 8-10秒。
3.6 耐火材料的主要技术性能要求
耐火材料是指耐火度不低干 1500℃(我国 和前苏联订为 1580℃)的无机非金属材料 或制品。
边对称，最好不能偏斜。泡界线应整齐清 楚，线外液面清亮， 无沫子。
泡界线移近或移远的原因？如何纠正？
当熔化部温度高时，玻璃液粘度减少，回流速度 加快，参与回流的液量增多，配合料迅速熔化， 泡界线趋近投料口即泡界线移近。
熔化部温度低时，玻璃液粘度变大，回流慢，液 量少；未熔配合料增多，泡界线挪后变远即泡界 线移远。
(1)火焰空间内的热交换： 池窑火焰空间内存在着火焰— 玻璃液、火焰—窑体、窑体— 玻璃液之间的复杂的热交 换过程。这些热交换主要包括热辐射和热对流两种传热方 式，其中火焰和窑体传给玻璃液的热量 90％是以辐射方 式，10％是以对流方式传递的，并且火焰传给玻璃液的热 量比传给窑体的热量多。
耐火材料生产安全规程
耐火材料生产安全规程AQ 2023-2008Safety regulations for refractory material目次前言1范围2规范性引用文件3术语和定义4总则5基本规定6厂址选择、厂区布置及厂房7生产工艺8动力供应与管线9工业卫生前言本标准是依据国家有关法律法规的要求，在充分考虑耐火材料生产工艺的特点(除存在通常的机械、电气、运输、起重等方面的危害因素外，还存在易燃易爆和有毒有害气体、高温热源、尘毒、放射源等方面的危害和有害因素)的基础上编制而成的。
本标准对耐火材料安全生产作出了规定。
本标准由国家安全生产监督管理总局提出。
本标准由全国安全生产标准化技术委员会非煤矿山安全分技术委员会归口。
本标准起草单位：中钢集团武汉安全环保研究院、中冶焦耐工程技术有限公司、中钢集团洛阳耐火材料研究院、中钢集团耐火材料有限公司。
本标准主要起草人：李晓飞、高士林、赵丹力、梁占超、王瑞、李慎虑、胡东涛、熊建华、左大武、崔远海、陈强。
耐火材料生产安全规程1范围本标准规定了耐火材料安全生产的技术要求。
本标准适用于耐火材料厂(或车间)的设计、设备制造、施工安装、验收以及生产和检修。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB2894 安全标志GB4053.3 固定式工业防护栏杆安全技术条件GB4053.4 固定式工业钢平台GB4387 工业企业厂内铁路、道路运输安全规程GB5082 起重吊运指挥信号GB6067 起重机械安全规程GB6222 工业企业煤气安全规程GB7231 工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识GB8703 辐射防护规定GB18871 电离辐射防护与辐射源安全基本标准GB50016 建筑设计防火规范GB50053 10kV及以下变电所设计规范GB50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50414 钢铁冶金企业建筑防火规范GB/T5972 起重机用钢丝绳检验和报废实用规范GBZ1 工业企业设计卫生标准GBZ2.1 工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素GBZ2.2 工作场所有害因素职业接触限值第2部分：物理因素DL408 电业安全工作规程3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
耐火材料概论
耐火材料概论耐火材料是指在高温环境下具有一定耐火性能的材料。
它们主要用于冶金、建材、化工和机械等行业中的高温设备和工艺中，起到保护和隔热的作用。
耐火材料的种类繁多，根据不同的应用场景和要求，可以选择不同类型的耐火材料。
一、耐火材料的分类根据耐火材料的化学成分和物理性质，可以将其分为无机非金属耐火材料和有机耐火材料两大类。
1. 无机非金属耐火材料无机非金属耐火材料是指由无机物质制成的耐火材料，包括氧化物、氮化物、碳化物等。
常见的无机非金属耐火材料有氧化铝、氧化镁、二氧化硅等。
这些材料具有高熔点、高耐火度、化学稳定性好等特点，适用于高温环境下的使用。
2. 有机耐火材料有机耐火材料是指由有机物质制成的耐火材料，主要包括有机树脂、有机纤维等。
这些材料具有良好的隔热性能和耐火性能，适用于一些特殊的高温环境。
二、耐火材料的应用耐火材料广泛应用于各个行业的高温设备和工艺中，主要包括以下几个方面：1. 冶金行业在冶金行业中，耐火材料主要用于高炉、转炉、电炉等冶炼设备中。
这些设备在高温条件下工作，需要具备耐火、耐磨、耐腐蚀等性能，以保证设备的正常运行和寿命。
2. 建材行业在建材行业中，耐火材料主要用于窑炉、窑炉衬里等设备中。
这些设备在生产过程中需要承受高温和化学腐蚀的作用，因此需要选择具有良好耐火性能和化学稳定性的材料。
3. 化工行业在化工行业中，耐火材料主要用于反应釜、管道、储罐等设备中。
这些设备在化学反应过程中需要承受高温和腐蚀的作用，因此需要选择具有耐火、耐腐蚀等性能的材料。
4. 机械行业在机械行业中，耐火材料主要用于燃烧室、炉膛、热风炉等设备中。
这些设备在燃烧过程中需要承受高温和热冲击的作用，因此需要选择具有耐火、耐热冲击等性能的材料。
三、耐火材料的性能要求耐火材料在高温环境下需要具备一定的性能要求，主要包括以下几个方面：1. 耐火度耐火度是指耐火材料在高温环境中能够保持稳定的性能和结构的能力。
耐火度越高，材料在高温环境下的使用寿命越长。
第三章 高炉炼铁
的碳化硅砖或高导热的炭砖为主，高
炉下部以高导热的石墨质炭砖为主，
图 5.7 炉缸、炉底砌筑结构
6
图 3.7 为炉缸、炉底砌筑结构示意图。 3）冷却设备
冷却设备的作用是降低炉衬温度，提高炉衬材料抗机械、化学和热产生的侵蚀能力， 使炉衬材料处于良好的服役状态。高炉使用的冷却设备主要有冷却壁、冷却板和风口。冷却 壁紧贴着炉衬布置，冷却面积大；而冷却板水平插入炉衬中，对炉衬的冷却深度大，并对炉 衬有一定的支托作用。
（3）鼓风：空气通过高炉鼓风机加压后成为高压空气（鼓风），经过热风炉换热，将温 度提高到 1100~1300℃，再从高炉风口进入炉缸，与焦炭和煤粉燃烧产生热量和煤气。鼓风 带入高炉的物理热占高炉热量总收入的 20%左右。在鼓风中加入氧气可提高鼓风中的氧含 量（称为富氧鼓风）。采用富氧鼓风可提高风口燃烧温度，有利于高炉提高喷煤量和高炉利
4000m3 级高炉日产生铁量达到 10000 t 以
上。
hf
d1
β D
α
风口 中心线
d
铁口 中心线
h1
h2
h3
h4
h5
h6
炉 喉
炉 身
炉 腰 炉 腹 炉 缸 死铁层
Hu H
h0
3.2.3 高炉生产主要技术经济指标
图 5.3 高炉内型
（1）有效容积利用系数（ηu ）：每 m3 高炉有效容积每天生产的铁水量（ t / m3 ⋅ d ），
KΣ
=
每天装入高炉的焦炭量+ 每天喷入高炉的煤粉量×置换比 高炉每天出铁量
（3.4）
煤粉置换比通常小于 1.0，一般在 0.75~0.90 之间。
（6）冶炼强度（ I ）：每 m3 高炉有效容积每天消耗的（干）焦炭量（ t / m3 ⋅ d ）。
阳极生产工艺及设备
阳极生产工艺及设备前言阳极是电解生产的一个重要环节, 阳极质量的好坏, 直接影响电解的生产, 人们称之为电解的心脏。
阳极生产按工艺流程可分为以下四个工序:1 石油焦煅烧2 粉碎.配料.混捏.成型3 阳极焙烧4 阳极组装一.石油焦煅烧生石焦经过回转窑1150～1250℃温度的煅烧（除去焦碳中的挥发份）, 冷却窑（采用冷却水直接冷却和间接冷却的方式）, 将煅后焦冷却到约60℃, 然后通过皮带运输机, 斗式提升机, 送到储仓储存, 供成型工序之用。
生石油焦煅烧产生的烟气, 通过余热锅炉、产生蒸气, 驱动汽轮机、发电机组发电。
二.粉碎、配料.混捏.成型将生阳极的原料: 煅后焦、残极、生碎、沥青、破碎、筛分按不同的粒度要求, 煅后焦的粒度分为12～6mm、6～3mm、3mm以下及微粉；残极的粒度分为12～3mm、3mm以下, 生碎的粒度12mm以下, 分别储于配料仓中；沥青也经过破碎, 送到沥青溶化器熔化成液体并储于沥青储槽中, 待配料之用。
根据阳极配方的要求, 通过配料称配料, 先将煅后焦, 残极混和, 经四轴预热螺旋预热, 温度达到170℃±10℃, 预热后的干料送到强力混和机, 同时加入生碎及液体沥清进行混捏, 混捏后的糊料再经过强力冷却机, 冷却水直接喷到糊料中, 将糊料冷却到145℃±5℃, 送振动成型机, 生产出生阳极, 生阳极经过水槽冷却, 再经过输送机送到碳块仓库堆垛储存。
三.阳极焙烧生阳极由通过生阳极编组装置, 由多功能天车7块一组的生阳极放入焙烧炉, 焙烧温度1100℃～1150℃, 焙烧、冷却后的阳极, 由多功能天车从炉中取出, 经过阳极解组及清理装置, 将焙烧阳极送碳块仓库储存。
焙烧的烟气经过重力除尘, 冷却, 电除尘器处理, 达标排放。
四.阳极组装将电解使用后返回的阳极（称为残极）, 经过电解质人工清理, 残极压脱（破碎）机、铸铁环压脱机、导杆检测、导杆校直机, 修理, 导杆清刷、涂石墨和回转浇铸站,生产出合格的阳极供电解车间使用；残极,废生块, 废糊经过返回料处理系统（粗碎系统）, 分别存于残极仓, 生碎仓供成型车间使用；电解质经粉碎后也储于电介质仓返回电解使用。
耐火材料实施细则
编号：（X）XK 05-004 耐火材料产品生产许可证实施细则2018-××-××公布 2018-××-××实施国家市场监督管理总局目录第一章总则 (1)第二章发证产品及标准 (1)第三章企业申请生产许可证的基本条件和资料 (2)第四章产品检验报告 (4)第五章证书许可范围 (4)第六章获证企业后置现场审查 (4)第七章附则 (5)附件1耐火材料产品相关标准 (6)附件2耐火材料产品检验项目及依据标准 (8)附件3耐火材料产品生产许可证获证企业后置现场审查办法 (12)附件4生产许可证获证企业后置现场审查报告 (17)附件5 本实施细则与旧版细则主要内容对比表 (18)耐火材料产品生产许可证实施细则第一章总则第一条依据《中华人民共和国工业产品生产许可证管理条例》、《国务院关于进一步压减工业产品生产许可证管理目录和简化审批程序的决定》、《中华人民共和国工业产品生产许可证管理条例实施办法》、《市场监管总局关于贯彻落实〈国务院关于进一步压减工业产品生产许可证管理目录和简化审批程序的决定〉有关事项的通知》、《工业产品生产许可证实施通则》（以下简称通则）等规定，制定本工业产品生产许可证实施细则(以下简称细则)。
第二条本细则适用于耐火材料产品生产许可的后置现场审查等工作,应与通则一并使用。
第三条耐火材料产品由各省级生产许可证主管部门或其委托的下级生产许可证主管部门发证。
第二章发证产品及标准第四条本细则发证产品定义、范围及单元划分:（一）定义GB/T 18930-2002标准中耐火材料是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，但不排除某些产品含有一定量的金属材料。
（二）范围在中华人民共和国境内生产本细则规定的耐火材料产品的，应当依法取得生产许可证，任何企业未取得生产许可证不得生产本细则规定的耐火材料产品。
按企业标准生产的耐火材料产品，属于本细则列出的相关国家标准和行业标准的范畴或适用范围的，按相应的国家标准或行业标准取证。
耐火材料生产工艺
混练设备
混练机
困料
作用
使结合粘土进一步分散，从而使其与水分分布更均匀， 发挥其可塑性能与结合性能，以改善泥料的成型性能
1对粘土砖的作用
氧化钙在泥料中充分消化，避免CaO水化
2钙含量高的镁砖泥料
去除料内因化学反应产生的气体
2.泥浆注入石膏模中，石膏吸收水分，并在其 表面集结成水分较少的泥料膜
半干法成型坯体密实程度
1.泥料性质2.压制压力 3.增压速度 4.加压时间
有触变性的泥料 1.成型易水化的物料如焦油白云石和焦
油镁砂料
2.浇注料
压力机
干燥
干燥：提高坯体的机械强度，有利于装窑操作并保证
烧成初期能够顺利进行
过程
1.结合粘土的干燥 2.熟料的干燥
原料的煅烧
1.形成熟料：密度高，强度大，体积稳定性好， 具有良好的物理-化学性能和外形质量，从而 保证耐材制品的外形尺寸
2.煅烧的天然矿石有粘土、高铝矾土、菱镁矿 和白云石等
3.不煅烧的天然矿物有硅石、叶蜡石等 4.煅烧温度Ts约为其熔点的0.7~0.9倍，多高 于制品的烧成温度，更高于制品的使用温度。
从最高烧成温度至室温的冷却过程中， 主要发生耐火相的析晶、某些晶相的 晶型转变、玻璃相的固化等过程，在 此过程中坯体的强度、密度、体积依 品种不同都有相应的变化
坯体中各种反应趋于完全、充分、液 相数量继续增加，结晶相进一步成长 而达到致密化
烧结过程的宏观结构变化及其影响因素
宏观结构变化
坯体的烧结可以概括为三个阶段1.热态接触：物料内部各组分质点间的接触增加，但仍 保留其边界2.开始阶段：质点间的边界被打开，但新的气孔尚未形成3.形成封闭气孔阶
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。
耐火材料生产工艺及主要设备课件
破碎机
用于将原材料破碎成 细小颗粒，提高其可 加工性。
筛分机
对破碎后的原材料进 行筛分，去除杂质和 不合格的颗粒。
混合机
将各种原材料进行均 匀混合，确保制品的 一致性和稳定性。
压机
通过施加压力将混合 料成型为各种形状和 尺寸的制品。
烧成窑
高温烧成制品，使其 具备优良的耐火性能 。
某耐火材料企业的工艺与设备改进实践
耐火材料的主要性能指标
高温强度和蠕变性
耐火材料需在高温下保持较高的 抗压、抗折强度和良好的蠕变性 ，以抵抗高温引起的变形和破坏 。
热导率和热膨胀性
耐火材料的热导率和热膨胀性对 炉窑的散热和炉衬的稳定性具有 重要影响。
化学稳定性和抗侵
蚀性
耐火材料需具备较好的化学稳定 性和抗侵蚀性，以抵抗炉气和熔 融金属的侵蚀。
混合设备
选择适合的混合设备，如搅拌机、 球磨机等，确保混合效果良好。
成型
成型方法
采用合适的成型方法，如机压成型、手工成型 等，根据产品规格和形状选择。
成型压力
适当的成型压力有助于提高产品的密度和强度 。
成型温度
控制成型温度，保证产品成型良好且不损坏其性能。
能要求，确定合适的烧成温度 。
耐火材料的应用领域
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钢铁工业
耐火材料广泛应用于钢铁 冶炼中的高炉、焦炉、转 炉和电炉等。
有色金属工业
在铜、铝、锌等有色金属 冶炼过程中，耐火材料用 于炉衬和熔融金属处理。
陶瓷和玻璃工业
耐火材料在陶瓷烧成和玻 璃熔制过程中起到支撑和 保护作用。
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耐火材料生产工艺
原料的选取与处理
原料种类
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