耐火材料复习

耐火材料方面的复习资料

1．耐火材料分类、及主要成分：

2．耐火材料生产的一般工艺过程：

原料的加工→配料→混练→成型→干燥→烧成→拣选→成品

3. 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。

主晶相是指构成耐火制品结构的主体而且熔点较高，对材料的性质起支配作用的一种晶相。

次晶相是指在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。

基质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。

4．耐火制品中的气孔类型：1— 封闭气孔；2— 开口气孔；3— 贯通气孔

5．总气孔率/真气孔率:若气孔体积中包含各种气孔时，则此种气孔体积与材料总体积之比

称为总气孔率或真气孔率。

封闭气孔率：封闭气孔体积与总体积之比

显气孔率/开口气孔率：与大气相通的气孔（含贯通气孔）体积与总体积之比

显气孔率的作用： 材料的显气孔率不仅可反映耐火材料的宏观结构的致密程度，也反映其制造工艺中粒度组成、成型和烧成等是否合理，同时可间接判断其他许多技术性质，如抗热震性、热膨胀系数、体积密度、热导率、强度等。

6．耐火材料的使用性质

（1）耐火度

材料在高温无外力作用下达到特定软化变形程度的温度称为耐火度。

（2）荷重软化温度：

耐火材料在一定的重负荷和热负荷共同作用下达到某一特定压缩变形时的温度。

影响因素：

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(1)主晶相的种类和性质以及主晶相间或主晶相和次晶相间的结合状态；

(2)基质的性质和基质同主晶相或同主晶相和次晶相的数量比及分布状态；

(3)制品的密实性和气孔的状况也有一定的影响。

7．高温体积稳定性：

指其在热负荷作用下外形体积或线度保持稳定而不发生永久变形的性能。

8．抗热震性：耐火制品抵抗温度急剧变化而不破坏的能力。

高温窑炉等热工设备在运行过程中，其运行温度常常发生变化甚至剧烈的波动，这种温度的急剧变化常常会导致耐火材料产生裂纹、剥落、崩裂等结构性的破坏，而影响热工设备操作的稳定性、安全性和生产的连续性。

9．抗渣性：指耐火材料在高温下抵抗熔渣及其他熔融液侵蚀而不易损毁的性能。

10.硅酸铝质耐火材料：

硅酸铝质耐火材料是以A12O3和SiO2为基本化学组成的耐火材料。根据制品的A12O3和SiO2含量，可以分为三大类：

半硅质耐火材料： A12O3含量为15～30％；

粘土质耐火材料： A12O3含量为30～46％；

高铝质耐火材料： A12O3含量为＞46％；

11．尖晶石质耐火材料：是指以镁铝尖晶石、镁铬尖晶石及复合尖晶石为主晶相的耐火材料，

属中性。

12.镁质耐火材料：以氧化镁为主成分和以方镁石为主晶相的耐火材料统称为镁质耐火材料。

主要品种有：（1）普通镁砖（2）直接结合镁砖（3）镁钙砖（4）镁硅砖（5）镁铝砖（6）

镁铬砖（7）不烧镁质制品（8）不定形镁质耐火材料。

13．炭砖生产的简要过程：

原料 低灰分(小于8％)的无烟煤和灰分少、强度高、挥发分少而无水的煤焦、

煤沥青焦和石油沥青焦。

配料 配料遵循粒度合理级配的原则。

混练 坯料在比结合剂软化点高50-70℃的加热条件下混练，混练时间要充分，

以保证各级颗粒均匀分布，并使结合剂将颗粒粘结．

成型 砖坯的成型也在热态下进行，然后冷却定型。

焙烧 必须在隔绝空气条件下进行焙烧。

14．隔热耐火材料按制造方法分类

（1）用多孔材料直接制取的制品。

（2）用可燃加入物制得的制品。

（3）用泡沫剂制得的制品。

（4）用化学法制取的制品

（5）轻质耐火混凝土。

（6）耐火纤维及制品。

15．冶金炉窑对耐火材料的要求：

(1)能承受高温作用而不软化，不熔化。

(2)能承受高温荷重作用而不丧失结构强度，不发生变形和坍塌。

(3)有好的体积稳定性，在高温下不发生过大的体积膨胀和收缩，重烧线变化小。

(4)能抵抗温度急剧变化，热震稳定性好。

(5)能抵抗高温熔体的化学侵蚀和物理冲刷作用。

(6)定形制品外形尺寸规整，公差小。

16．耐火材料在使用过程中损毁的机理：

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(1)渣蚀作用。由于熔渣和金属液或含尘腐蚀性气体的物理化学作用而引起的侵蚀。

(2)温度剧烈变化作用。许多炉窑，特别是间歇式操作炉窑，温度波动大，温度骤然变化

产生很大的内应力，使砖砌体开裂、剥落，严重时变形或坍塌倾倒。

(3)气相的沉积作用。很多熔炼炉和火焰炉，在生产过程中会产生CO分解和铅、锌及碱金

属氧化物挥发，并在耐火材料气孔及砌缝内沉积，造成砖砌体龟裂、变形和化学侵蚀。

(4)机械冲击和磨损作用。许多炉窑内的物料是运动的，并且在运动的同时，物料还要发

生一系列的物理化学变化，因此，对炉衬产生较大的机械冲击和严重的磨蚀作用，破坏性非常大。

(5)熔融作用。耐火材料在高温热负荷作用下，往往发生重烧线变化，造成砌体失稳，甚

至软化、熔融，形成熔滴，导致砌体坍塌。

17．耐火材料选用的原则

根据对耐火材料的要求和耐火材料在使用中的损毁机理，在选用耐火材料时，一般应遵循的原则：

(1)掌握炉窑特点。根据炉窑的构造、各部位工作特性及运行条件来选用耐火材料。要分

析耐火材料损毁的原因，做到有针对性的选用耐火材料。

(2)熟悉耐火材料的特性。熟悉各种耐火材料的化学矿物组成、物理性能和工作性能，做

到充分发挥耐火材料的优良特性，尽量避开其缺点。

(3)保证炉窑的整体寿命。要使炉窑各部位所用耐火材料之间合理配合，在确定炉窑各部

位及同一部位各层耐火材料的材质时，既要避免不同耐火材料之间发生化学反应而熔融损毁，又要保证各部位的均衡损耗，或在采取合理技术措施下达到均衡损耗，保证炉子整体使用寿命。

(4)实现综合经济效益合理。选用的耐火材料要在满足工艺条件和技术要求的前提下，应

将材料的质量、来源与价格、使用寿命与消耗以及对产品质量的影响等进行综合分析，力求做到综合经济效益合理。

(5)无污染、无害。某些耐火材料在高温使用时会挥发或产生污染环境、对人体有害的物

质，这类产品应尽量少用或不用。

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