耐火材料工艺学(冶金工业第二版)复习要点2
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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
ห้องสมุดไป่ตู้
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。
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（4） “碳”与“炭”的区别
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三维结构
“碳”是一种元素，符号为C。 “炭” 是碳，且以无定形碳为主
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的人造物质(artifact, non-natural )。 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
炭的化学成分主要是碳，且其中
Al2O3-SiC-C Al2O3-SiC-C Al2O3-SiC-C
高炉出铁口用
Al2O3-SiC-C炮泥 Al2O3-SiC-C铁沟浇注料
高炉出铁口组成 渣沟
主沟
沟盖 出铁口
铁沟 摆动流槽
Al2O3-SiC-C质炮泥 高炉出铁口
Ironmaking——torpedo ladle（鱼雷罐）
炼铁——鱼雷罐(运送铁水、铁水预处理脱P,S)
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
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
上个世纪80年代初至80年代末的二伊战争 石油危机
重油紧缺----如何节能降耗？ 能源危机的需要
➢ 考虑材料的致密度。满足前述条件下，尽量选择体积 密度小的材料，以减少蓄热增强体温。
➢ 在用作电炉内衬时，还需考虑其导电性。 耐火材料的性能必须要满足生产要求，在此基础上， 考虑其经济要求，尽量使生产成本最低。
4.1 碳复合耐火材料发展概况(背景、历程和地位) （1）背景
传氧统化耐物火为材主料：MgO、Al2O3 、MA、A3S2…… 特点：离子晶体、熔点高、储量丰富
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 ）；
耐火材料部分-2
§2-2 坯料的制备
一、配料
（3）临界颗粒尺寸大些对提高抗热震性和颗粒紧密堆积有利，但易出现颗粒偏析， ）临界颗粒尺寸大些对提高抗热震性和颗粒紧密堆积有利， 但易出现颗粒偏析， 从而导致砖坯表面结构粗糙、边棱松散。实际生产中，颗粒上限多取 从而导致砖坯表面结构粗糙、边棱松散。实际生产中，颗粒上限多取3~5 mm， ， 但由于品种不同，差别很大，有的大砖和不定型制品可放大到 但由于品种不同，差别很大，有的大砖和不定型制品可放大到8~10 mm，甚至 ， 15~20 mm。 。 （4）实际生产中，既要考虑紧密堆积，又要考虑成型的难易性和制品的烧结性。 ）实际生产中，既要考虑紧密堆积，又要考虑成型的难易性和制品的烧结性。 例如，三组分颗粒配料时，理论上大、中、小颗粒的配比应为 ：1：2，但由于 小颗粒的配比应为7： ： ， 例如，三组分颗粒配料时，理论上大、 细粉不多，成型时颗粒间移动困难，成型质量不好，最终导致制品的烧成质量差。 细粉不多，成型时颗粒间移动困难，成型质量不好，最终导致制品的烧成质量差。 因此，实际生产中有时可取 ： ： 。 因此，实际生产中有时可取6：1：3。 细颗粒的粒径范围尚无统一规定，通常参考以下标准选择： ★ 粗、中、细颗粒的粒径范围尚无统一规定，通常参考以下标准选择： 粗颗粒： 粗颗粒：0.5 —（3~5） mm （ ） 中颗粒： （ 中颗粒：0.1（或 0.2）— 0.5 mm ） 细颗粒： 细颗粒：0 — 0.1（或0.2） mm （ ）
§2-2 坯料的制备
一、配料 3. 配料方法 重量配料法 容积配料法 准确性较好，误差一般小于 。 准确性较好，误差一般小于2%。 准确性较差，不常用。 准确性较差，不常用。
二、混练 1. 概念：使多种分布不均匀的物料分布均匀化（包括颗粒组成），并促进 概念：使多种分布不均匀的物料分布均匀化（包括颗粒组成）， ），并促进 颗粒接触和塑化的操作过程。 颗粒接触和塑化的操作过程。
《耐火材料工艺学》课程教学大纲
《耐火材料工艺学》课程教学大纲一、课程的基本情况课程中文名称:耐火材料工艺学课程英文名称：Refractories technology课程代码：0203026课程类别：专业模块1课程性质：限选总学时：64 讲课学时：64 实验学时：另外安排课程学分：3.5授课对象：无机非金属材料工程专业本科生前导课程：无机材料物理化学材料结构基础材料物理性能材料学概论二、教学目的通过本课程学习，使同学们对耐火材料科学基础知识以及耐火材料的生产工艺有一个较全面、较系统的了解；对当前耐火材料科学研究的前沿有一定的认识；牢固掌握耐火材料学的基本概念，包括组织结构、性能、生产工艺和应用等。
为将来从事耐火材料生产、科研和应用打下良好的基础。
三、教学基本要求第一章绪论基本要求：了解耐火材料的基础知识介绍，课程内容及要求，耐火材料行业的现状和发展；重点与难点：掌握耐火材料定义和分类。
第二章耐火材料的组成与性质2.1耐火材料矿物组成与结构等；2.2热学和力学性质(检测方法)等；2.3高温使用性质(检测方法)等；基本要求：了解耐火材料的性能与组成的关系；掌握耐火材料性能评价指标的概念和意义；重点与难点：耐火材料的性能与其结构和组成的关系；耐火材料的性能评价指标；耐火材料性能检测方法；耐火材料的显微结构；耐火材料性能的决定因素。
第三章硅石耐火材料基本要求：了解硅石原料的分类、掌握对不同的硅石原料、生产硅砖应采取的措施；掌握硅砖、优质硅砖的生产工艺要点；重点与难点：硅砖生产的物理化学原理、硅砖的生产工艺。
第四章铝硅系耐火材料4.1铝硅系理论基础；4.2粘土质耐火材料；4.3高铝质耐火材料；4.4 “三石”质耐火材料；4.5莫来石质耐火材料；4.6氧化铝质耐火材料；4.7半硅质耐火材料基本要求：了解Al2O3-SiO2系制品生产的物理化基础；掌握从Al2O3-SiO2系、Al2O3-SiO2-杂质氧化物三元系统中分析氧化物对制品性能的影响；重点与难点：不同原料在加热过程中的物理化学变化；铝硅系相图；铝硅系耐火材料的生产工艺；不同铝硅系耐火材料的性能特点及应用；杂质氧化物对耐火材料制品性能的影响。
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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。
武科大耐火材料工艺学,复习重点
“耐火材料工艺学”复习课一、课程结构耐火材料性能——耐火材料组成、结构与性质基础耐火材料——硅质耐火材料——Al2O3-SiO2系耐火材料——碱性耐火材料节能耐火材料——碳复合耐火材料——不定形耐火材料——隔热耐火材料特种耐火材料耐火材料应用（另）教学实践——材料工程实验，生产实习（另）二、耐火材料组成、结构与性质1、组成化学组成——重要性（主、添加、杂质）；化学性质。
矿物组成——结晶相（主、次）、低熔相（液相、玻璃相）、气孔2、结构宏观结构——骨料（颗粒）、基质（细粉）、气孔显微结构——（结晶相、玻璃相、气孔）晶粒、晶界、裂纹、气孔大小及分布等结合方式——陶瓷、直接；化学（无机）、有机（沥青、树脂、糊精等）；水合；凝聚等。
3、烧结性能体密、真密度、气孔、透气度4、力学性能耐压、抗折、弹性模量5、热学性能热膨胀、导热、热容6、高温使用性能耐火度、荷软、蠕变、体积稳定、热震、抗渣（4-6为物理性能）7、工作性能成型性、流动性等注意：1)耐火度、荷软、蠕变2)热膨胀、体积稳定3)热剥落、结构剥落、机械剥落三、Al2O3-SiO2系耐火材料硅质耐火材料——鳞石英——矿化剂——影响因素——烧成气氛——变体——特性——特殊硅砖（外加剂）结晶效应+玻璃效应——莫来石＋玻璃相——特性——杂质——烧成气氛半硅质耐火材料——叶蜡石（Al2O3·4SiO2·H2O）＋S粘土质耐火材料——高岭石（一次）高铝质耐火材料——高岭石＋水铝石（一/二次）硅线石质耐火材料——AS——“三石”——特性莫来石质耐火材料——合成莫来石（锆莫来石，莫来卡特）氧化铝质耐火材料——氧化铝变体——氧化铝原料——氧化铝制品（纯刚玉）注意：1）合成莫来石（原料种类，合成工艺，莫来石分类，影响因素）2）氧化硅结合SiC材料3）刚玉－莫来石材料4）刚玉－SiC/Si3N4/Sialon材料四、碱性耐火材料陶瓷结合、直接结合——高温强度直接结合——二面角——抗渣渗透，抗热震主晶相、次晶相、结合相镁质耐火材料——C/S比镁铬质耐火材料——特性——用途（AOD，水泥窑，有色炉）——六价铬污染镁铝质耐火材料——合成尖晶石——特性（热膨胀—热震，抗碱性硫酸盐，抗SO3，抗氧化还原）镁钙质耐火材料——优缺点（高温，抗渣(SiO2、氧化铁)，真空，净化，丰富，水化）——抗水化措施——用途镁锆质耐火材料——用途镁硅质耐火材料——M2S+M——用途注意：1）合成尖晶石（原料种类，合成工艺，尖晶石分类，影响因素）2）方镁石—尖晶石材料3）刚玉—尖晶石材料五、碳复合耐火材料优点：不需烧成石墨——特性（热膨胀，导热，渣不润湿，化学稳定△G）镁碳砖——转炉（出钢口），电炉，钢包渣线，电炉钢包，精炼炉（LF，RH）镁钙碳砖——转炉，精炼炉（VD，VOD）镁铝碳砖——电炉钢包，精炼炉铝镁碳砖——钢包铝碳砖——高炉，滑板铝碳化硅碳砖——高炉系统，水口结合剂——树脂，沥青；结合碳结构特征缺点：氧化——抗氧化剂——原理（热力学，动力学）六、不定形耐火材料优点——不需压制成型和烧成结合剂——水硬，气硬，热硬，火硬（干式）——有机，无机——普通，低，超低，无水泥外加剂——减水剂（分散剂），缓凝剂，促凝剂，保鲜剂分类（施工方法）七、隔热耐火材料隔热原理——固体导热（晶格振动/声子）——气体导热（光子）——气孔（对流、辐射）——微气孔微气孔形成方法——轻质耐火材料生产方法（骨料或纤维、整体砖；可燃物法、发泡法、轻质添加物法等）纤维——导热率小——耐火纤维生产方法——纤维形成原理八、特殊耐火材料钢铁、化工、有色、电子行业等，进一步提高性能，如纯净钢冶炼取代石墨纯氧化物制品（MgO，CaO，ZrO2，Al2O3）——陶瓷非氧化物制品（难熔化合物/硬质化合物）——陶瓷——高技术陶瓷——碳化物，氮化物，硼化物，硅化物——SiC，Si3N4，Sialon，Alon——α，β，ο，——固溶体——合成方法——特性——热膨胀系数小、高导热、硬度大等（强度，热震，渣不易润湿，抗渣渗透，易氧化）——炼铁/碳复合系统金属陶瓷——陶瓷＋金属/合金——形成原则（润湿，稳定，热膨胀性匹配）高温涂层——材质——生产方法（烧结，火焰喷涂，等离子喷涂，低温烘烤补强，气相沉积等）题型填空，选择填空，判断，简答，案例分析题，论述题（问答，设计，计算题）答疑网上，实验室模拟考试题（网上）考试时间。
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第3章Al2O3-SiO2系耐火材料-3高铝质、硅线石及莫来石质10、高铝砖中，减轻二次莫来石化有些什么措施？减轻二次莫来石化反应措施：（1）熟料的严格拣选分级（2）合理选择结合剂的种类和数量结合粘土尽可能少加（5～10%）用生矾土细粉代替结合粘土用高铝矾土和结合粘土粉按比例配合（3）熟料的邻级混配和氧化铝含量高的熟料以细粉形式加入（4）合适的颗粒组成适当增加细粉数量（45～50%）适当增大粗颗粒的尺寸和数量部分熟料和结合粘土共同细磨共磨时熟料和粘土混合料中的A12O3／SiO2重量比应略大于2.55。
（5）适当提高烧成温度（Ⅱ级矾土熟料）11、什么是“三石”？性质如何？定义：部分硅线石族矿物原料—硅线石砖、红柱石砖或蓝晶石砖。
结构特征及基本性质不同的晶体结构：蓝晶石- 三斜晶系硅线石和红柱石-斜方晶系同一化学式：Al2O3•SiO2Al2O362.92 SiO237.08%12、影响“三石”分解或膨胀性的因素有哪些？影响分解或膨胀性的因素：矿物本身结构；矿物纯度；矿物粒度大小——蓝晶石粒度＜0.2mm，膨胀小且无明显差异；粒度＞0.2mm，膨胀大且差异大。
——硅线石粒度＜0.088mm，1400℃开始分解，1700℃完全莫来石化；粒度＞0.088mm，分解温度提高100℃，1700℃尚有残余硅线石。
——红柱石＜0.15mm，1500℃均莫来石化。
13、硅线石质制品生产工艺要点？制砖工艺与高铝砖的基本相同◇原料为精料◇硅线石和红柱石精矿料可直接制砖，蓝晶石不宜直接用来制砖。
但通过对其粒度的调整，也可直接制砖。
◇天然硅线石族精料通常以颗粒状或粉状料引入。
◇硅线石一般要求小于0.5mm，红柱石可适当放宽至小于2mm，蓝晶石一般为0.147～0.074mm。
◇一般制品的烧成温度为1350～1500℃（莫来石化转变温度＋体积效应）。
14、向铝硅系耐火材料中添加硅线石质矿物可提高其性能，原理是什么？将硅线石族矿物添加到铝硅系耐火材料中，可从下列三个方面提高后者的性能：（1）硅线石族矿物莫来石化产生的膨胀来弥补不定形耐火材料、不烧砖在加热过程中的收缩以保证耐火材料砌体的体积稳定性。
（2）利用硅线石族矿物的莫来石化与二次莫来石过程来形成合理的显微结构。
（3）由于大部分硅线石族矿物是经过选矿的。
因而其杂质含量普遍低于高铝矾土。
将它们添加到高铝耐火材料中可降低制品中的杂质及玻璃相含量。
15、制备莫来石的原料及方法？1）合成所用原料莫来石可用天然原料或工业原料合成。
天然原料有高铝矾土、硅线石族矿物、焦宝石、高岭土、粘土、蜡石及硅石等，工业原料有工业氧化铝、α- Al2O3微粉、氢氧化铝等。
2）合成工艺烧结法：干法合成，干法是将原料按一定配比进行配料，在筒磨机、球磨机或振动磨等中干法共磨，半干法压制成型，在回转窑或隧道窑等窑炉中煅烧而成熟料；湿法合成湿法是将上述配料在筒磨机、球磨机或振动磨等中湿法共磨，得到的料浆通过压滤机过滤，再经真空挤泥制成泥饼或荒坯，在回转窑或隧道窑内烧成。
电熔法电熔法合成莫来石是将一定配比的配料在电弧炉内熔融、冷却结晶而得到。
16、影响莫来石制备、组成、结构与性质的因素？（1）原料的Al2O3/SiO2比影响莫来石的相组成。
电熔莫来石中，Al2O3含量最高可接近80%。
Al2O3/SiO2比接近4，超过2 Al2O3·SiO2莫来石中的Al2O3 含量。
对烧结莫来石而言，如Al2O3/SiO2 超过2.55太多，则容易出现刚玉相。
（2）原料中的杂质种类与含量。
杂质氧化物中，Fe2O3、TiO2等在莫来石中的固溶量相对较大。
固溶后引起莫来石晶格的一些变化。
但是，一定范围内它产生的液相较少。
相反，Li2O，Na2O、K2O、CaO、MgO等可能分解莫来石，产生较多的液相。
3）合成莫来石原料的粒度、烧成温度及保温时间等因素的影响Al2O3/SiO2比愈接近化学计量比，杂质含量愈少的配料的烧成温度愈高。
原料粒度愈小的莫来石烧成温度愈低。
烧成温度愈高，保温时间愈长，烧后莫来石熟料的显气孔率越低，莫来石的晶粒尺寸越大。
烧成温度对烧后莫来石相组成的影响与其原料中的Al2O3/SiO2比、杂质种类及含量有关。
17、α、β和ρ氧化铝中，哪一种是氧化铝质耐火材料的主要原料？哪一种适合作为结合剂？哪一种不是氧化铝的变体？α-Al2O3是氧化铝质耐火材料主要原料；ρ-Al2O3粉也可称为高纯氧化铝原料，不定形耐火材料的结合剂ρ-Al2O3：原子排列有序性很差、电价不平衡→非晶态物质→Al2O3 变体中唯一在常温下有自发水化能力的形态。
加热→η-Al2O3→θ-Al2O3→α-Al2O3。
β-Al2O3：不是氧化铝的一种变体，而是一种含碱土金属或碱金属的铝酸盐。
晶体呈聚片双晶发达的薄片状或板状。
真密度3.30~3.63g/cm318、你了解哪些氧化铝质耐火原料？1工业氧化铝以铝矾土为原料；2高纯氧化铝利用前驱体在高温下煅烧而获得的a-A12O3微粉、超细粉、纳米粉等。
前驱体：γ-AlOOH、Al(OH)3、硫酸铝铵、碳酸铝铵等。
ρ-Al2O3粉也可称为高纯氧化铝原料3烧结氧化铝：以工业氧化铝为原料4电熔氧化铝：种类：棕刚玉—天然高铝矾土—还原法熔融—Al2O3＜96% ；电熔白刚玉（白刚玉）—工业氧化铝—氧化法—熔融—Al2O3＞99%；致密刚玉；亚白刚玉第4章碱性耐火材料-1镁质和镁铬质1、什么是碱性耐火材料？定义：碱性耐火材料是指在高温下易与酸性耐火材料、酸性渣、酸性熔剂或氧化铝起化学反应的耐火材料。
分类◆镁质耐火材料：MgO≥80%，，方镁石。
◆石灰耐火材料：CaO ≥95%，方钙石。
◆白云石质耐火材料：白云石，方钙石和方镁石.镁化白云石、白云石和钙质白云石耐火材料。
◆尖晶石质耐火材料◆镁橄榄石质耐火材料2、在已学的与镁质耐火材料相关的物系中，形成的哪些物相对镁质耐火材料性能的不利影响较大？1MgO-FeO系MgO能吸收大量FeO而不生成液相。
2MgO-Fe2O3系MgO吸收大量Fe2O3后耐火度仍很高，抗含铁炉渣侵蚀性良好。
→充当镁质材料的促烧剂或火泥。
3、MgO-R2O3系固化温度：Fe2O3（1720℃）Al2O3（1995℃）Cr2O3（2350℃）方镁石中的固溶度：Fe2O3＞＞Cr2O3＞Al2O3冷却时尖晶石相脱溶在方镁石晶粒内部/边界→晶内/间尖晶石。
4 尖晶石-硅酸盐系镁质耐火材料的次要矿物：M2S、C2S，尽量减少CMS和C3MS2。
（p119，表5-2）5、MgO-尖晶石-硅酸盐系方镁石-尖晶石-硅酸盐系统固化温度变化规律与尖晶石硅酸盐系统固化温度基本一致6、MgO-CaO-SiO2系CaO／SiO2比是决定镁质耐火材料矿物组成和高温性能的关键因素。
7、MgO-CaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2系镁质耐火材料的化学组成及CaO/SiO2决定着材料的平衡矿物组成。
3、请简单介绍镁质耐火材料的化学组成对性能的影响？1、CaO和SiO2及C/S比的影响低熔点结合相↑，砖高温强度↓镁质材料的C/S比应控制在获得强度最大值的最佳范围。
2、R2O3型氧化物的影响。
（1）硼的氧化物强溶剂作用，镁质材料高温强度↓（2）Al2O3、Cr2O3和Fe2O3，都是材料高温强度下降4、镁质耐火制品的结合物有哪几类，各有什么特点？1、结合物(Binder) P124（1）硅酸盐（2）铁的氧化物和铁酸盐FeO→（Mg·Fe）O 无限固溶体，但MgO晶体塑性↓，高温强度↓；Fe2O3→MF→（MF+MgO）有限固溶体，但抗热震↓；C2F:（C2F+MgO）有限固溶体，但熔点低，粘度小，润湿能力好，耐火性↓。
（3）尖晶石p125——热膨胀系数小，各相同性——弹性模量小——MA固溶MF，体积变化小——扫荡FeO FeO＋MgO·Al2O3→MgO+FeAl2O4 FeO+ MgO→（Mg·Fe）O ——MA熔点2135℃，与M的始熔温度较高（1995℃）。
→→抗热震↑，荷重软化温度↑，但尖晶石生成伴随体积膨胀，并且聚集再结晶能力较弱→烧成温度较高。
组织结构(Microstructure) p125 高耐火矿物（低熔点矿物）→直接结合（陶瓷结合）→高温力学性能↑5、直接结合和陶瓷结合是什么？如何提高镁质材料直接结合程度？提高镁质材料直接结合程度的途径：p128引入Cr2O3；以高熔点物相作次晶相（尖晶石、C2S、M2S等）6、镁质原料有哪些？选择镁砂应该注意哪些问题？（1）天然菱镁矿（生镁石或镁石,Magnesite）（2）海水（3）盐湖卤水（4）白云石（5）蛇纹石（6）水镁石选择镁砂应该注意：（1）镁砂的纯度（2）C/S比≤0.93或≥1.87，高熔点结合相（3）体积密度判断镁砂的烧结程度和致密度的一个指标。
判断镁砂烧结程度◆密度◆重烧收缩◆水化◆外观颜色（4）方镁石晶粒的大小方镁石晶粒尺寸增大，镁砂的抗水化性能相应提高。
7、镁质耐火材料的生产工艺是什么？镁质制品的生产工艺p130普通镁砖（1）原料要求（化学成分、体积密度）（2）颗粒组成（临界粒度、级配）（3）配料（废砖、结合剂、水分）（4）混合（加料顺序、设备、时间）（5）成型（高压、坯体密度）（6）干燥（入口温度、出口温度、残余水分、网状裂纹）（7）烧成（装窑、烧成制度、烧成气氛）8、镁铬耐火材料的定义？抑制六价铬污染的途径？p157定义：镁铬质耐火材料是由镁砂与铬铁矿制成的且以镁砂为主要成分的耐火材料，其主要物相为方镁石；防止六价铬污染的途径包括如下几方面：（1）制造镁铬砖的原料镁砂、铬矿、镁铬砂等，理论上都不含六价铬。
但研究发现铬绿（Cr2O3）和电熔镁铬砂中含有六价铬。
因此，破碎、粉磨电熔镁铬砂以及加入铬绿配料、混合、成型时应注意防护。
（2）混合镁铬砖泥料时，若使用含有碱离子（Na+,K+）的结合剂，如碱性纸浆废液、水玻璃、钠的磷酸盐等，烧成后的制品中会形成六价铬盐。
砖中Na2O高，六价铬也高。
因此，要加以控制与防止。
（3）烧成时氧分压对六价铬生成有影响。
空气过剩系数大时，六价铬含量也高。
适当控制冷却带前端风压，镁铬砖的制造过程中产生的六价铬含量可低至0.04×10-6%，对环境的污染很少。
（4）使用条件也影响六价铬的生成。
在炼钢时的还原气氛下，氧分压低，不会增加镁铬砖中六价铬的含量。
在介质中含钙、钠、钾较多的情况下，六价铬急剧升高。
（5）开发无铬碱性砖。
开发应用无铬砖是解决六价铬污染最彻底的办法。
在积极推行无铬化的同时，减少在镁铬砖生产与使用中的危害仍是重要课题。
第4章碱性耐火材料-2镁铝尖晶石质和白云石质1、镁铝尖晶石材料的分类？1）Al2O3含量方镁石-尖晶石耐火材料（Al2O3＜30%）尖晶石-方镁石耐火材料（Al2O3 30~68%）尖晶石耐火材料（Al2O3 68~73%）尖晶石-刚玉耐火材料（73% ＜Al2O3＞90%）刚玉-尖晶石耐火材料（Al2O3＞90%）◇刚玉-尖晶石材料◇铝镁材料2）尖晶石引入方式◆原位生成尖晶石◆预合成尖晶石2、镁铝尖晶石的合成机理？镁铝尖晶石合成工艺1）原料MgO源——菱镁矿、轻烧镁粉、镁砂、碳酸镁、氢氧化镁等；Al2O3或铝氧源——铝矾土生料、铝矾土欠烧料、铝矾土熟料、工业氧化铝、氢氧化铝等。