耐火材料生產(chǎn)過程概述

1、耐火材料生產(chǎn)過程概述2/17/20222 b)二元化合物二元化合物 約有約有9200種二元化合物，約有種二元化合物，約有1010種化合物是耐火的。種化合物是耐火的。 氧化物中：氧化物中： 酸性氧化物熔點最低：如酸性氧化物熔點最低：如SiO21713，TiO21825； 中性氧化物次之：中性氧化物次之： 如如Al2O3 2050，Cr2O32275； 堿性氧化物熔點高：如堿性氧化物熔點高：如MgO2800，CaO2570， BeO2550，SrO2430. c)三元化合物三元化合物 約有約有148000種除固熔體外，可用作耐火原料的約有種除固熔體外，可用作耐火原料的約有2780種。如莫來石種。如

2、莫來石 3Al2O3 2SiO2熔點為熔點為1870；鎂鋁；鎂鋁尖晶石尖晶石Al2O3MgO熔點為熔點為2105；鎂鉻尖晶石；鎂鉻尖晶石Cr2O3MgO熔點為熔點為2350。2/17/20223 除了考慮熔點外，還要看它在自然界中存在的數(shù)量及除了考慮熔點外，還要看它在自然界中存在的數(shù)量及分布情況，即作為耐火原料還應(yīng)該具有來源廣，本錢低廉。分布情況，即作為耐火原料還應(yīng)該具有來源廣，本錢低廉。在地球巖石層中，硅酸鹽在地球巖石層中，硅酸鹽+鋁酸鹽數(shù)量最大占鋁酸鹽數(shù)量最大占86.5%。金。金屬屬Pt的熔點為的熔點為1772，可以用作耐火原料，但是太昂貴，可以用作耐火原料，但是太昂貴了。了。2/17/2

3、02242/17/202252/17/202262/17/20227三、其它成型方法三、其它成型方法 熱壓成型熱壓成型 熱塑性、晶界蠕動熱塑性、晶界蠕動 致密金剛石、炭化硅、賽隆致密金剛石、炭化硅、賽隆 、二氧化、二氧化鋯、氧化鋁，控制晶粒生長鋯、氧化鋁，控制晶粒生長 熱壓注成型熱壓注成型埋粉排塑埋粉排塑 電熔鑄電熔鑄 等靜壓成型等靜壓成型 振動成型振動成型 3000次次/分鐘振動，使顆粒重排分鐘振動，使顆粒重排 設(shè)備：振動錘、振動臺、振動器耐火混凝設(shè)備：振動錘、振動臺、振動器耐火混凝土常用土常用Sialon2/17/202282/17/202292/17/202210 枯燥的重要性枯燥的重要

4、性 枯燥階段枯燥階段 枯燥速度與枯燥條件的關(guān)系枯燥速度與枯燥條件的關(guān)系 枯燥過程氣孔形成和應(yīng)力產(chǎn)生枯燥過程氣孔形成和應(yīng)力產(chǎn)生第四節(jié)第四節(jié) 耐火材料的枯燥耐火材料的枯燥2/17/202211 * 重要工序重要工序 使坯體獲得一定機械強度，有利于裝使坯體獲得一定機械強度，有利于裝窯和保證燒成初期能夠順利進(jìn)行窯和保證燒成初期能夠順利進(jìn)行;經(jīng)過枯燥經(jīng)過枯燥的半成品得到初步定型的半成品得到初步定型,可能暴露成型過程可能暴露成型過程中造成的缺陷中造成的缺陷,提高成品率提高成品率. 舉例：舉例： 干壓成型水分多，炸窯干壓成型水分多，炸窯塑性成型水分多，沒有強度塑性成型水分多，沒有強度2/17/2022122

5、/17/2022132/17/2022142/17/202215其中，其中， 可塑成型三階段明顯，不能快速枯燥可塑成型三階段明顯，不能快速枯燥; 半干法成型的三階段不明顯，可以提高半干法成型的三階段不明顯，可以提高枯燥速度枯燥速度 .概念：概念： 平衡水分：平衡水分： 干球溫度以上水分干球溫度以上水分:小于小于100時保存在坯體時保存在坯體中的水分中的水分.當(dāng)坯體的含水量與外界條件當(dāng)坯體的含水量與外界條件(周圍空氣周圍空氣)到達(dá)到達(dá)平衡時所含的水分平衡時所含的水分;2/17/202216二、枯燥速度與枯燥條件的關(guān)系二、枯燥速度與枯燥條件的關(guān)系 溫度溫度 濕度濕度 流動速度枯燥介質(zhì)流動速度枯燥介

6、質(zhì)等速枯燥影響較為明顯外表過程等速枯燥影響較為明顯外表過程2/17/2022172/17/202218三、枯燥過程氣孔形成和應(yīng)力產(chǎn)生三、枯燥過程氣孔形成和應(yīng)力產(chǎn)生2/17/202219JBJHGBJIFJ曲線為粘土的收縮曲線；曲線為水分的排出曲線；點：收縮與排出水分體積相等；點以后：排出水分大于收縮體積，所以產(chǎn)生氣孔。2/17/202220 枯燥時，內(nèi)部水分不等，存在水分梯度，導(dǎo)致坯體枯燥不均勻，使得坯體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力； 等速枯燥階段：枯燥曲線平行5%以上某一點時，曲線急劇彎曲使外表含水量和中心處不等，外表含水了量等于零，產(chǎn)生不均勻收縮，導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力 2/17/2022212/17/2022

7、22 磚坯進(jìn)行枯燥時，控制條件的總和，包磚坯進(jìn)行枯燥時，控制條件的總和，包括：枯燥時間，進(jìn)入和排出枯燥劑的溫度，括：枯燥時間，進(jìn)入和排出枯燥劑的溫度，相對濕度，坯體枯燥前后的水分；相對濕度，坯體枯燥前后的水分； 枯燥時間關(guān)系到正確選擇枯燥設(shè)備，?？菰飼r間關(guān)系到正確選擇枯燥設(shè)備，保證正常生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)性，是重要參數(shù)。證正常生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)性，是重要參數(shù)。2/17/2022232/17/2022242/17/202225 回轉(zhuǎn)窯：含水量低推車制度決定；回轉(zhuǎn)窯：含水量低推車制度決定； 其他窯：其他窯： 水分可以提高。水分可以提高。 粘土磚：粘土磚：23% 硅磚：硅磚：12% 鎂磚：鎂磚：0.61.0%防止水化

8、防止水化MgO2/17/202226 3、具體枯燥制度2/17/202227定義：對坯體進(jìn)行加熱處理，使其到達(dá)燒定義：對坯體進(jìn)行加熱處理，使其到達(dá)燒 結(jié)的過程。結(jié)的過程。 目的：耐火制品陶瓷制品的一種熱處理目的：耐火制品陶瓷制品的一種熱處理 過程，伴隨著一系列物理化學(xué)變化，使過程，伴隨著一系列物理化學(xué)變化，使 坯體氣孔率降低多孔制品例外，體坯體氣孔率降低多孔制品例外，體 積密度增大，變?yōu)橐环N具有一定尺寸、積密度增大，變?yōu)橐环N具有一定尺寸、 形狀和結(jié)構(gòu)強度制品，它是耐火材料制形狀和結(jié)構(gòu)強度制品，它是耐火材料制 品生產(chǎn)中最后一道工序。品生產(chǎn)中最后一道工序。第五節(jié)第五節(jié) 耐火材料的燒成耐火材料的燒成

9、2/17/2022282/17/202229 排出結(jié)晶水，分解，有機物氧化； 同時有少量晶型轉(zhuǎn)變和低熔液相產(chǎn)生粘土制品中的玻璃相；氣體體積增大，一般為氧化氣氛。特征：該階段坯體減輕，氣孔率增大，強度有所下 降原因：氫鍵消失；由于晶型轉(zhuǎn)變，密堆 結(jié)構(gòu)被改變。2324,COSO22COOCCOOC2222/17/2022302/17/202231CaOSCSC222ZrO2/17/2022322/17/20223311221211)()(fffCBBBCZ21,BB21, ff21,CC式中，為燒結(jié)前后的氣孔率；燒結(jié)前后的強度；系數(shù)（多孔材料例外） 灼減、相對密度、體積密度、吸水率、晶體粒徑、水灼減、相對密度、體積密度、吸水率、晶體粒徑、水化強度堿土金屬氧化物制備耐火材料易水化，致密時，化強度堿土金屬氧化物制備耐火材料易水化，致密時，水化程度減小。水化程度減小。2/17/202234 熱態(tài)接觸：質(zhì)點間接觸增加，邊界保存；熱態(tài)接觸：質(zhì)點間接觸增加，邊界保存； 開始階段：質(zhì)點間邊界消失，新氣孔尚未開始階段：質(zhì)點間邊界消失，新氣孔尚未形成；形成； 形成封閉氣孔階段；形成封閉氣孔階段； 燒結(jié)過程中物理性能變化制品尺寸、燒結(jié)過程中物理性能變化制品尺寸、體積密度、氣孔率體積密度、氣孔率 2/17/202235MgOOAl,3232OAlMgO2/17/202236 2、物料分散度