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1、耐火材料教材第1页，此课件共38页哦耐火材料耐火材料n nAl2O3；SiO2；MgO；CaO；Cr2O3；ZrO2。第2页，此课件共38页哦根据耐火度分根据耐火度分普通耐火制品普通耐火制品 15801770高级耐火制品高级耐火制品 17702000特级耐火制品特级耐火制品 2000以上以上耐火材料的分类耐火材料的分类第3页，此课件共38页哦耐火材料的分类耐火材料的分类 按照形状和尺寸分:标准型砖、异型砖、特异型砖、大异型砖，以及实验室和工业用坩埚、皿、管等特殊制品。第4页，此课件共38页哦按制造工艺方法分：按制造工艺方法分：泥泥浆浆浇浇注注制制品品、可可塑塑成成型型制制品品、半半干干压压型型
2、制制品品，由由熔熔融融料料浇浇注注的制品以及由岩石锯成的制品。的制品以及由岩石锯成的制品。耐火材料的分类耐火材料的分类第5页，此课件共38页哦耐火材料的分类耐火材料的分类n耐火材料按化学组成的成分含量，可分为主成分，杂质成分，添加成分。第6页，此课件共38页哦主成分 它是耐火制品中构成耐火基体的成分，是耐火材料的特性基础。它的性质和数量直接决定制品的性质。第7页，此课件共38页哦耐火材料按主成分的化学性质可分三类。1、酸性耐火材料 2、中性耐火材料 3、碱性耐火材料 第8页，此课件共38页哦酸性耐火材料n n酸性耐火材料含有相当数量的游离二氧化硅（SiO2）。酸性最强的耐火材料是硅质耐火材料，
3、几乎由9497%的游离硅氧（SiO2）构成。第9页，此课件共38页哦中性耐火材料n中性耐火材料按其严密含意来说是碳质耐火材料，高铝质耐火材料（Al2O3含量48%以上）是偏酸性趋于中性的耐火材料，铬质耐火材料是偏碱而趋于中性的耐火材料。第10页，此课件共38页哦碱性耐火材料n n碱性耐火材料含有相当数量的MgO和CaO等，镁质和白云石质耐火材料是强碱性的，铬镁系和镁橄榄石质耐火材料以及尖晶石耐火材料属于弱碱性耐火材料。第11页，此课件共38页哦杂质成分n耐火材料的原料绝大多数是天然矿物，在耐火材料（或原料）中含有一定量的杂质。第12页，此课件共38页哦添加成分n在耐火材料生产中，为了促进其高温
4、变化和降低烧结温度，有时加入少量的添加成分。第13页，此课件共38页哦耐火材料的组织结构 n气孔率 耐火材料内的气孔是由原料中气孔和成型后颗粒间的气孔所构成的。第14页，此课件共38页哦耐火材料的组织结构 n n气孔大致分为三类：1）闭口气孔，它封闭在制品中不与外界相通；2）开口气孔，一端封闭，另一端与外界相通，能为流体填充；3）贯通气孔，贯通制品的两面，能为流体通过。第15页，此课件共38页哦耐火材料的组织结构n n气孔率的计算方法：(常用开口气率或显气孔率表示)显气率=V/VX100%其中：V表示开口气孔；V表示总气孔。第16页，此课件共38页哦耐火材料的组织结构 n体积密度 表示干燥制品
5、的质量与其总体积之比，即制品单位体积的质量，用g/cm3表示。第17页，此课件共38页哦耐火材料的组织结构nG表示干燥试样的质量 V表示试样的总体积 d=G/V第18页，此课件共38页哦耐火材料的组织结构 n n体积密度也是表征制品致密程度的主要指标，密度较高时，可减少外部侵入介质（液相或气相），提高使用寿命，所以致密化是提高耐火材料质量的重要途径。第19页，此课件共38页哦耐火材料的力学性质 n常温耐压强度 指常温下耐火材料在单位面积上所能承受的最大压力，如超过此值，材料就被破坏。第20页，此课件共38页哦耐火材料的力学性质 n常温耐压强度的测定方法，是由砖体的一角切取规定尺寸的圆柱体或立方
6、体，试样上下两面必须平行，在液压机上以一定的加压速度加压至破坏为止。第21页，此课件共38页哦耐火材料的力学性质常温耐压强度=P/AP:压碎试样所需的极限压力.A:试样受压的总面积.第22页，此课件共38页哦耐火材料的力学性质 n高温耐压强度 高温耐压强度是材料在高温下单位截面所能承受的极限压力。第23页，此课件共38页哦耐火材料的力学性质n n耐火材料的高温耐压强度随温度的升高，强度增大。在10001200度时达到最大值。因为在高温下生成熔液的粘度比在低温下脆性玻璃相粘度更高些。使颗粒间的结合更为牢固，但温度继续升高时，强度急剧下降。第24页，此课件共38页哦耐火材料的高温使用性质 n耐火度
7、 耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性质称为耐火度。第25页，此课件共38页哦耐火材料的高温使用性质n n耐火度与熔点的区别 熔点是纯物质的结晶相与其液相处于平衡状态下的温度。一般耐火材料是由各种矿物组成的多相固体混合物，并非单相的纯物质，故无一定的熔点，其熔融是在一定的温度范围内进行的，即只有一个固定的开始熔融温度和一个固定的熔融终了温度。在这个温度范围内，固相与液相同时存在。第26页，此课件共38页哦耐火材料的高温使用性质n n部分氧化物的熔点及组成制品后的耐火度：Al2O3：2050，SiO2：1713，Mg0：2820 ，ZrO2：2710 Cr2O3：2310。Mg0Cr2O3
8、：2400，Mg0 Al2O3：2135。硅砖：16901730；高铝砖：17702000；镁砖：2000。第27页，此课件共38页哦耐火材料的高温使用性质n n耐火度是个技术指标，其测定方法是由试验物料作成的截头三角锥，上底每边长2mm，下底每边长8mm，高30mm，截面成等边三角形。在一定升温速度下加热时，由于其自重的影响而逐渐变形弯倒，当其弯倒直至顶点与底盘相接触的温度，即为试样的耐火度。第28页，此课件共38页哦耐火材料的高温使用性质 耐火度是判定耐火材料质量的一个重要指标。但在该温度下，材料不再有机械强度和不耐侵蚀。由于耐火材料在高温使用时经受高温作用的同时，通常伴有荷重和外物的熔剂
9、作用，所以制品的耐火度不能视为制品使用的上限温度。第29页，此课件共38页哦耐火材料的高温使用性质n热震稳定性 耐火材料抵抗温度的急剧变化而不破坏的性能称为执震稳定性。第30页，此课件共38页哦耐火材料的高温使用性质高温体积稳定性 耐火材料在高温下，其外形体积保持稳定不发生变化的性能称为高温体积稳定性。第31页，此课件共38页哦耐火材料的高温使用性质n抗渣性 耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀作用而不破坏的能力称为抗渣性。第32页，此课件共38页哦耐火材料的高温使用性质n n耐火材料向熔渣中溶解的过程可分为：n n单纯溶解 耐火材料与熔渣不发生化学反应的物理溶解作用。n n反应溶解 耐火材料与熔渣在
10、其界面处发生化学反应，使耐火材料的工作面部分变为低熔物（反应产物）而溶于渣中，同时改变了熔渣和制品的化学组成。n n侵入变质溶解 高温溶液或溶渣通过气孔侵入耐火材料内部深处，或通过耐火材料的液相扩散和向耐火材料的固相中扩散，使制品的组织结构发生质变而溶解。第33页，此课件共38页哦硅质耐火材料n n硅质耐火材料是以二氧化硅为主要成分的耐火制品，包括硅砖、特种硅砖、石英玻璃及其制品。n n硅质制品属于酸性耐火材料，对酸性炉渣抵抗力强，但受碱性渣强烈侵蚀，易被含Al2O3、Na2O等氧化物有良好的抵抗性。第34页，此课件共38页哦硅酸铝及钢玉耐火材料n n半硅质制品：Al2O3含量1530%。n
11、n粘土质制品：Al2O3含量3048%。n n高铝质制品：Al2O3含量48%。一级高铝制品：Al2O3含量75%。二级高铝制品：Al2O3含量6575%。三级高铝制品：Al2O3含量4865%。n n刚玉质制品：Al2O3含量90%。第35页，此课件共38页哦刚玉耐火材料n n刚玉耐火材料指Al2O3%含量大于90%以上。性能：耐高温、硬度大、强度高、抗氧化、耐腐蚀、电绝缘、气密性好等优点。刚玉耐火材料原名为宝石。纯净的刚玉晶体是无色透明的，含有微铬的刚玉晶体呈淡红色，称红宝石。含有微量铁的钛的刚玉晶体呈蓝色，称蓝宝石。天然刚玉都含有杂质，不是制做耐火材料的原料。工业上使用的刚玉原料都是含A
12、l2O3矿物的矿石。第36页，此课件共38页哦镁质耐火材料n nMgO含量在80%以上，以方镁石为主晶相的耐火材料为镁质耐火材料。n n氧化镁氧化钙系耐火材料属碱性耐火材料，其显著特点是耐火度高，抗碱性渣和铁渣侵蚀的能力强，是一种重要的高级耐火材料，它广泛应用于氧气转炉、钢包中。第37页，此课件共38页哦尖晶石耐火材料n n尖晶石指的是相同结构的一类矿物，化学通式可表示为AO*R2O3（或A R2O3）。n n 尖晶石耐火材料按其所用的原料及其组成可分为铬砖、铬镁质、镁铬质、镁铝尖晶石耐火材料。这是一类重要的中性或碱性耐火材料，广泛应用于高温工业窑炉、钢包、炉外精炼等。第38页，此课件共38页哦