无机非金属材料生产实习报告.doc

本科实习报告学院 材料科学与工程学院 学生姓名 汪显峰1043014020 罗文蛟 1043014048 蒋小竹 1043014046 专业 无机非金属材料工程 学号 1043014020 年级 2010级 指导教师 杨为中 教务处制表二 年 月 日课程名称： 生产实习 课程号码： 301098020 实习周数： 2 学分： 2 攀钢集团金山耐火材料股份有限公司白塔新联兴陶瓷集团威玻新材料集团大禾陶瓷釉料有限公司实习单位：实习地点：内江市威远县 德阳市旌阳区实习时间：2013年7月 1、 实习目的、要求：目的：生产实习是无机非金属材料专业教学中重要的实践性教学环节，其目的是使学生获得无机材料生产技术和管理知识，印证、巩固和丰富已学过的专业课程内容，培养我们理论联系实际，提高其在生产实际中调查研究，观察问题，分析问题及解决问题的能力和方法，为后续专业课程的学习打下基础。生产实习也是我们联系劳动群众，增强劳动观点，了解社会，了解国情，学会生存的重要途径，通过生产实习，应培养我们热爱专业，致力于祖国社会主义建设的思想。通过生产实习，对学生进行与本专业有关的生产劳动训练，学习生产实践知识，增强学生的劳动观念，培养学生进行生产实践的技能。在生产劳动、生产技术教育和查询阅读现场资料中，使学生理论联系实际，深入了解硅酸盐工厂的工艺流程、技术指标、生产设备及技术操作、产品质量、生产成本、劳动生产率等有关管理生产和技术情况。发现存在的问题，提出自己的见解；以培养和提高学生的独立分析问题和解决问题的能力。通过专题报告和现场参观，了解工厂的生产组织系统。进行安全教育，了解工厂的各种生产措施及规章制度，保证实习安全进行，获得生产安全技术知识，培养安全生产的意识。编写实习报告，进行实习考核；使学生受到编写工程技术报告和进行生产实践的全面训练。要求： 实习过程中要求严格按照带队教师要求进行，集合时间必须准时；不允许穿奇装异服进入企业；进入企业后，必须始终强调安全第一的观点，严格遵守劳动纪律和执行安全操作规程；未经允许，一律不允许动手触摸任何仪器设备及相关产品，在生产现场严禁高声喧哗和打闹，鼓励向带队技术人员及一线工人师傅积极咨询相关不懂问题，但不允许影响工厂的正常生产进度。 实习期间认真做好笔记，记录生产线布局，生产工艺流程及主要岗位的操作规程和技术控制条件，画出厂区生产线示意图，工艺流程图，画出重点设备示意图，记录所使用的原料及产品情况，了解反应原理，了解企业产品，并了解企业相关组织管理及文化。不懂问题要虚心向工厂讲解人员请教。 外出实习期间，严格遵守作息时间，不允许酗酒闹事，不允许夜不归宿，严格遵守国家相关法规及企业相关要求。2、 实习内容： 大三的暑假才得知需要先进行生产实习的课程,终于走出课堂才发现所有的远比想象的复杂也更艰难一些,或许也有不少人产生了巨大的落差感和自己以前所认为的.其实我觉得这也是实习的一部分，不是单纯的去看一些所谓的工艺，因为我们依然是外行看不出什么的，感受这个过程，感受这些低斜的厂房和机器轰鸣所带来的不适感，感受这些东西所带来的真实感才是我最大的收获，看着前面每每一群人围着讲解老师问东问西我总是如此不知所措甚至略带焦急感。一路下来还是很值得的，虽然真正接触到的时间不长但依然还是看到了很多不曾看到的，以及书本上那些飘渺的理论忽然以一个实体展现在你眼前还是会有不同的体验。工厂安全生产基本知识一安全生产的重大意义所谓安全就是没有出现任何安全事故，这里面包括人身安全和设备安全两个方面。人身安全问题的出现，会给我们自身和家庭带来肉体和精神两方面的痛苦，同时也会带来财富流失；如果出现设备事故就会直接影响到我们的劳动效率，同时也会造成经济损失。因此，安全生产问题对个人、对企业、对社会都是具有重大意义的！二、安全生产的一些基本要求和概念1、坚持安全第一的思想2、安全生产十不准：1) 不准以任何借口不按规定穿戴劳动保护用品进入工作场地；2) 不准无证操作设备和驾驶机动车辆，严禁酒后开车和操作设备；3) 不准擅自脱岗、串岗；4) 不准在易燃、易爆部位擅自动火，各类压力容器和危险品要严格执行管理制度和安全操作规程；5) 不准违章指挥和违章作业；6) 不准在马路和安全通道上堆放物件和乱倒垃圾；7) 不准随意拆除或移动安全装置和防火器材，安全标志明显醒目；8) 不准隐瞒不报工伤事故和未遂事故，发生事故应及时抢救，并保护好现场；9) 不准损坏花草树木。“三废”要按规定排放，不得产生新的污染源；10不准阻扰安全监察人员的正常工作，要坚持安全日活动和班组安全生产标准。3、“三废”和“四防”： 三废是指：废水、废气、废油。 四防是指：防火、防毒、防腐、防尘。4、三不伤害：不伤害他人；不伤害自己；不被他人伤害。5、事故的三不放过：事故原因不清楚不放过；事故当事人没受到教育不放过；没有采取有效的防范措施不放。6、上班六做到、班中六遵守、下班六不走三生产车间易发生安全事故 生产车间易发生的安全事故有触电、坠落、被夹卷、受物体打击和火灾等，为了防止事故发生，我们应具备必要的安全常识和技能。1. 电气安全 触电事故是指人体接触到机械设备的“带电”部分，从而产生对人体的伤害事故，且其后果一般都相关严重。生产车间里用电设备很多，每位作业人员接触电气的机会较多，故需具备和执行各项用电安全知识。2. 坠落事故的防止 坠落系指人在高处处于不安全行为和物处于不安全状态下而坠落，坠落可能导致人员重伤乃至死亡。法规规定：高度在2米以上的作业场所均为“高处”，但并不是说只有 2米以上才危险。即使从1米高处摔下来，若身体要害部位碰到利物或硬物也可能导致重伤或死亡。故在登高作业时需注意相关的安全事项。3. 被夹卷事故的防止 生产车间发生的被夹卷事故常发生在作业人员麻痹大意，忽视了工作中的潜在的危险。故在作业中需注意如下事项以防止被夹卷事故的发生。 4. 物体打击的防止物体打击事故系被飞溅或落下的物体击中人体而导致的事故。故需在工作中注意如下事项以防止物体打击人体事故的发生。5. 易燃易爆危险品的安全措施 生产车间我们已常使用一些易燃易爆的危险物品，如酒精、松香、油漆和洗板水等等，在使用、运输和储存过程中一旦管理不善或使用不当，极易造成火灾和爆炸事故，造成人员伤亡、设备损坏等等，给工厂造成不可估量的损失，因此防火防爆是一项十分重要的工作。我们作为公司的一员，都必须学习和掌握必要的安全知识。6. 电梯安全 7. 叉车使用安全由于叉车运载物多和有手动或电动操作，且常在较小空间里搬运物品，故需特别重视如下安全措施的执行。四、设备安全操作规程和特殊工种的安全操作 1、安全操作规程是国家相关法律法规所规定的，每个员工都必须认真学习和遵守，企业内部也将部分内容和要求条例化、系列化，并且通过不同的形式反映出来了，因为其牵涉到的面比较广泛，不能一一讲解，这里只举例说明，例如，冲床，它属于冲压设备，除了在安全生产规定里面有反映之外，对于每台设备，还编制了具体的冲床安全操作规程张贴在设备附近显眼的位置，以供学习和掌握。企业所配置的设备、设施是多种多样的，主要可分为这么几大类别：冲压设备，如冲床（有的叫压力机）；热工设备，如加热炉等；起重设备，如行车；电器设备，如配电柜等；运输设备，如叉车、输送链等。 2、特殊工种 目前特殊工种有：电工、电气焊工、叉车司机、行车起重工等，这些工种必须持有国家相关部门发放的上岗许可证，才能操作设备。 特殊工种的上岗要求是指这些工种的上岗人员，必须具有一定的安全知识和基本技能，并得到国家相关管理部门的认可才能上岗。这充分证明了国家对于国家公民人身安全的一种保护措施，工人应无条件地去遵守执行！只是现实中，有许多人不去理会国家、企业对职工的这种保护愿望，而忽视了安全问题，造成了许多事故的发生，给个人、家庭、社会带来痛苦，这就是安全教育的真正目的所在。攀钢集团金山公司耐火材料厂一一作业区：（老厂） 一作业区是攀钢集团金山公司的老厂，这里生产的产品主要是传统的耐火材料，用于普通的高温耐火作业，一作业区的产品有：高铝砖（砖与砖之间采取埋碳的方式烧成，高温时吸收氧气，碳被氧化，防止砖体氧化）、镁砖、煤炭砖、铝碳砖、铝碳化硅砖、滑板砖、火泥以及干式振动料等。1. 7月2日技术人员对耐火材料的整体介绍：1.1 概念 耐火度不低于1580的一类无机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。耐火 材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在 冶金工业中用量最大，占总产量的50%60%。1.2 组成：分为主晶相和基质（1）主晶相：主晶相是在制备过程中以颗粒的形式加入，并与基质结合存在于耐火材料中，决定耐火材料的一系列性质。（2）基质（结合相）：存在于颗粒之间各物相的总称，通常是配料中加入的各种细粉、结合剂、添加剂通过烧成或其他处理形成的。基质主要决定耐火材料的高温性能和耐腐蚀性。 耐火材料根据其组成中主晶相和基质含量不同可分为两类：一类是含有 晶相和玻璃相的多成分耐火制品；一类是仅含晶相的多成分的结晶体。1.3 显微结构 耐火材料显微结构复杂，具有多相非均质结构。详细来分耐火材料的显微结构的组成单元包括：颗粒、晶粒、气孔、晶界与相界、物相组成、晶粒取向等。1.4 耐火材料的性能（1）物理性能：包括结构性能、热学性能、力学性能、使用性能和作业性能。（2）结构性能：包括气孔率、体积密度、吸水率、透气度、 气孔孔径分布等。（3）热学性能：包括热导率、热膨胀系数、比热、热容、导温系数、热发射率 等。（4） 力学性能：包括耐压强度、抗拉强度、抗折强度、抗扭强度、剪切强度、 冲击强度、耐磨性、蠕变性、粘结强度、弹性模量等。（5）使用性能：包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化、抗热震性、抗渣性、 抗酸性、抗碱性、抗水化性、抗CO侵蚀性、导电性、抗氧化性等。1.5 耐火材料的主要品种（1）酸性耐火材料用量较大的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93% 以上SiO2的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等。硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强，但易受碱性渣的侵蚀，它的荷重软化温度很高，接近其耐火度，重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,但是抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖中含30%46%氧化铝，它以耐火粘土为主要原料，耐火度15801770，抗热震性好，属于弱酸性耐火材料，对酸性炉渣有抗蚀性，用途广泛，是目前生产量最大的一类耐火材料。（2）中性耐火材料高铝质制品中的主晶相是莫来石和刚玉，刚玉的含量随着氧化铝含量的增加而增高，含氧化铝95%以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。铬砖主要以铬矿为原料制成的，主晶相是铬铁矿。它对钢渣的耐蚀性好，但抗热震性差，高温荷重变形温度较低。用铬矿和镁砂按不同比例制成的铬镁砖抗热震性好，主要用作碱性平炉顶砖。（3）碱性耐火材料以镁质制品为代表。它含氧化镁80%85%以上， 以方镁石为主晶相。生产镁砖的主要原料有菱镁矿、海水镁砂由海水中提取的氢氧化镁经高温煅烧而成）等。对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性。纯氧化镁的熔点高达2800,因此,镁砖的耐火度较粘土砖和硅砖都高。碱性耐火材料主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼以及一些高温热工设备。（4）氧化物材料如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆、氧化铀、氧化镁、氧化铈和氧化钍等熔点在20503050。（5）难熔化合物材料如碳化物（碳化硅、碳化钛、碳化钽等）、氮化物（氮化硼、氮化硅等）、硼化物（硼化锆、硼化钛、硼化铪等）、硅化物(二硅化钼等)和硫化物(硫化钍、硫化铈等)。它们的熔点为20003887，其中最难熔的是碳化物。（6）高温复合材料如金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。1.6 耐火材料的一般生产工艺流程主要的工艺流程可以用以下简单的流程图加以描述：原料 破碎 粉碎 配合料混碾 筛分 配料 成型 干燥 烧成 油浸 烧结 精加工 加箍 入库 具体工艺如下： 一、耐火原料的选择 耐火原料的选择从两个方面进行考虑： （1）化学观点：选择具有高熔点的单质或化合物； （2）矿物观点：选择具有高耐火度的矿物。 二、原料的破粉碎1.目的：选矿时需要；成型时获得较高的堆积密度；烧结活性。2.常用机械：粗碎用颚式破碎机；中碎用圆锥式破机；细碎用球磨机。 使用上述机械应注意事项：生产能力由大变小；注意防尘；注意隔音。3.助磨剂：在运料破碎的过程中往往要加如助磨剂，加速物料的粉碎助磨剂实质上是表面4.活性剂。作用是使物料颗粒表面自由能和晶格畸变程度减小，促进颗粒软化；吸附作用平衡颗粒表面的不饱和键，防止颗粒重新聚合。 三、坯料的制备1、准备成型的物料 采用单一的颗粒不能达到紧密堆积;采用多组分可达到紧密堆积，而且组分颗粒尺寸相差越大越好;较细颗粒数量应足够填充于紧密排列的颗粒构成的间隙中；应适当增大临界颗粒尺寸，以使各组分颗粒尺寸相差大些;2、配料 配料包括按规定比例的各种原料、和同一原料的各不同颗粒组成配合的粉料；（1）要求：a、配料的化学组成必须能满足制品的要求，并且应比控制指标高些（纯度高、杂质成 分少）； b、结合剂的选择对制品的最终性能不产生影响，对结合剂变为制品的一部分应慎重作为配料组成配料； c、原料中含水分和灼减成分时，使得原料、配料和制品的化学组成之间出现换算关系。（2） 配料方法：重量法：比较准确，误差一般0.2%容积法：按体积比来配料。常用、简单。3、混料：使两种以上不均匀物料的成分和颗粒均匀化，促进颗粒接触和塑化的操作过程称为混练。注：耐火材料的混练是混合的一种，伴随有一定程度的挤压、捏合、排气过程在内。 混合过程：快速混合阶段；扩散混合阶段；后期混合阶段（逆混合阶段）4、 耐火材料的成型工艺 成型方法：半干压成型 借助于压力的作用，使坯体颗粒重新分布，在机械结合力（静电引力、摩擦力）作用下，颗粒紧密结合，发生弹性和脆性形变，排出空气，成为有一定尺寸和形状强度的制品。 使坯体获得一定机械强度，有利于装窑和保证烧成初期能够顺利进行;经过干燥的半成品得到初步定型,可能暴露成型过程中造成的缺陷,提高成品率。一厂区生产车间分布图7月2日下午两点，讲解人员带领同学么参观对耐火材料第一作业区，并对耐火材料的生产流程做了细致的介绍： 进入作业区，看到用于生产镁砖的原料天然镁矿石，块状，其价格一般为1300元/吨。原料是生产耐火材料的的主体。此处有厂房有1至5楼，主要进行原料的破碎、粉碎，管道输料。原材料在这一环节，进行破碎，粉碎，加工，球磨配料混碾。 压机产生强大的压力，将粉料结合在一起，压制成比较密实的坯体。压机类型：315t压机 630t压机 1000t压机 人工称取混合好的配合料，配合料在压机的压力下打压成型，由于配合料放在预先设置好的模具中，压制过程中，借助于压力的作用坯料颗粒重新分布，在机械结合力、静电引力以及摩擦力的作用下，坯料颗粒紧密结合，发生弹性和脆性形变，空气排出，坯料颗粒结合成具有一定尺寸及形状和一定强度的制品。 抽取一批中的几个样品进行尺寸和重量的测量，以控制成型过程的基本参数，提高合格率。 记录数据，与标准数据作对比，判断是否合格。 保护管子的耐火砖，水口座砖（三等高铝）。电炉砖，组分中含碳，用树脂作结合剂而不用水，目的防止碳被氧化。五、干燥：干燥是用蒸发的方法从坯体中排除所含水分的过程。 目的是提高坯体机械强度，有利于装窑操作并保证烧成初期能够顺利进行。干燥需要有合理的制度，干燥制度是砖坯进行干燥时的条件总和。包括干燥时间、进入和排出干燥介质的温度和相对湿度，砖坯干燥前的水分和干燥终了后的残余水分等。干燥过程采用隧道式干燥窑，热量一部分来源于余热，另一部分则通过电加热，使干燥窑的窑温一般维持在200左右，用于干燥刚成型的耐火材料坯体。干燥制度 ：砖坯进行干燥时，控制条件的总和，包括：干燥时间，进入和排出干燥剂的温度，相对湿度，坯体干燥前后的水分；干燥时间关系到正确选择干燥设备，保证正常生产与经济性，是重要参数。 干燥过程： 预备阶段（加热阶段）； 等速阶段：排出大量的水分，等速干燥、水分蒸发发生在坯体表面； 降速阶段：干燥速度降低，干燥介质影响较小，水分的扩散率速过程； 零速阶段：平衡水分保留在坯体内，大小取决于物料性质、颗粒大小、干燥介质的温度与相对湿度其中，可塑成型三阶段明显，不能快速干燥；半干法成型的三阶段不明显，可以提高干燥速度。六、烧成：烧结是物料经高温作用，变成具有一定强度和低气孔率，甚至无气孔的致密石状物的工艺过程。衡量烧结程度通常用灼减，密度，体积密度，气孔率，晶体粒径，水化程度等指标。 高温隧道窑，已成型的合格半成品进行烧成，埋碳烧成就是用碳把半成品埋起从而起到防止在烧成中半成品被氧化，因为高温时，碳会先氧化，之所以用碳因为它的成本低，效果好。采用隧道窑烧制耐火材料，隧道窑全长91.5米，总共有50个板车，分为：三个阶段预热阶段20个车位，高温烧成段10个车位，冷却段20个车位，板车可以在推车机的水平驱动作用下，沿着隧道移动。在高温烧成段两边共有有20个烧嘴，每边10个，对称分布，火焰为橫焰，燃料为天然气，窑内最高温度可达1600，一般实际使用温度为1560。由于窑炉温度稳定，因为窑内不受急冷急热的影响，所以寿命就会较长，例如，温度一直维持在1400时，窑炉可使用5-6年才维修一次；如果温度波动，会缩短窑炉使用时间。耐火制品烧成过程大致分为以下阶段：液相形成和耐火相合成阶段(1000以上)；烧结阶段；冷却阶段。（1） 烧成过程中的物理、化学变化1、坯体排出水分阶段(10200)，该过程完成较快。2、分解、氧化阶段(2001000） 排出结晶水，硫酸盐、碳酸盐的分解，有机物氧化；同时有少量晶型转变和低熔液相产生（粘土制品中的玻璃相）；C被氧化为CO和CO2（气体体积增大，一般为氧化气氛）。特征：该阶段坯体减轻，气孔率增大，强度有所下降（原因：氢键消失；由于晶型转变， 密堆结构被改变。3、液相与耐火相合成（1000以上） 将发生质点的扩散、粘滞流动、溶解沉淀传质，液体的表面张力使颗粒之间紧密接触。特征是坯体致密化、强度增大、体积缩小、气孔率降低。4、 烧结：假如外加剂发生液相、固相、反应烧结，气孔进一步消失或变小，是致密化的最 重要的物理化学过程。5、冷却 耐火相析晶、晶型转变、玻璃相固化使坯体强度、密度、体积依品种不同都有相应变化。黄色的管道通入的是天然气，较粗的管道通入空气，这些管道属于供气系统。要提后面的管道通入的是冷空气，对隧道窑其冷却作用，冷却管一般20左右。风机，吹入气体（属于隧道窑的一部分），鼓入空气，与天然气混合燃烧。风机的另一个作用是将天然气燃烧的生成的烟气从窑体抽出来，通过管道带出余热，可以干燥还未烧结的耐火制品。也可通过热交换器蓄热，生产热水。隧道窑的温度测量系统隧道窑压力测量系统 可以从隧道窑的侧面，观察半成品进入窑内的情况，是否有产品发生掉落从而阻碍了窑车的进行。窑车，由下部分金属材料和上部分缺陷砖构成，由石英砂隔开，防止粘接，因为窑炉内温度分布不一，上部分温度高下部分温度低，缺陷砖可以耐高温从而保护金属部分不被破坏。 烧成后的高铝砖，砖与砖之间采取埋碳的方式烧成，高温时吸收氧气，碳被氧化，防止砖体氧化。烧成后已盖章的合格品油浸（只有滑板砖才有浸油工序）可以提高滑板砖的强度、耐磨性、热震性和抗冲刷行。将蒽油或者液化的沥青油装入容器中，在高压作用下，将油压入砖体的空隙和气孔中，再进行表面磨平处理。下面为手工砖窑的3个产品，手工砖窑为间歇窑不常用，一年大概用5次：1.挡渣墙（用于钢液的挡渣）2冲击槽置于钢水流下来的末端，防止钢水由于重力原因溅射，另有保护设备不收侵蚀的作用。3.磷酸盐作结合剂的砖（不用烧）。 图为：制作滑板的设备滑板砖是由铝锆碳材料三层复合而成的，滑板砖表面以下四分之一的最上层所用的材料最好，再往下两层所用的材料质量依次递减。所制成的滑板砖可以用作金属高温冶炼的金属液的开关。两种类型的滑板（在炼钢中起到开关钢水的作用，滑板砖与上下水口对齐则“开”，反之则“关”），下图为半成品滑板砖，后面还要进行油浸以及后续加工。油浸就是用有机油填充到产品中的连通气孔中，从而将空气排出，因为滑板砖用于炼钢的钢水管道中，要隔绝氧气，防止钢水被氧化。 第一种滑板 第二种滑板七、后续加工： 对已经烧制好的耐火材料进行其他方面的加工，例如使用磨床对工件表面抛磨，进行表面处理；某些工件需要进行表面涂层，减小其摩擦系数。八、产品检验：烧成后的制品，需要进行拣选和理化性能的测试：外观拣选、尺寸、质量、物化成分及抗折强度的测量；化学成分及显微组织结构分析；一些物理性能的测定；制品在各种化学环境中的化学稳定性。往往根据不同制品的不同用途采用特殊手段或模拟试验的方法来测定和判断，不符合标准的项目应从制造过程中追溯。九、包装：将生产好的耐火材料器件装箱，加上木托，顶上钢条，标上标号，就可以出场了。二二作业区：（新厂） 二作业区是攀钢集团金山公司的新厂，这里生产的产品主要是特种的耐火材料，用于高温熔铸和冶炼作业，二作业区的产品有：主要是连铸三大件，长水口、整体塞棒和浸入式水口。连铸三大件基础知识连铸用整体塞棒、长水口（大包长水口）和浸入式水口（中包所用水口），称为连铸三大件。连铸三大件是连铸工艺中十分重要的功能耐火材料。如下图所示，它们的作用是将钢包、中间包、结晶器三位一体的连接起来，控流和导流钢液、防止钢水二次氧化、实现连续铸造工艺。 长水口：长水口 (或称保护管) 用于钢包与中间包之间,保护钢水不受二次氧化,防止钢流飞溅,对提高钢的质量有明显的效果。长水口的上端口与钢包滑动水口的下水口端部相接,下端直接插入中间包钢水中。长水口的上端镶有吹氩结构的多孔耐火材料部件。长水口其作用如下：（1） 防止钢水二次氧化，改善钢的质量；（2） 减少钢中易氧化元素的氧化产物在水口内壁沉积，延长其使用寿命；（3） 长水口可多次使用，降低耐火材料消耗。 长水口的的材质有熔融石英质和Al2O3C质两种。 长水口起始于20世纪60年代，开始使用熔融石英质的，它是非结晶相，其主要特点是线膨胀系数低，接近于零。抗热震性非常好，在使用过程中不炸裂，对安全生产有好处，且价格便宜，使用前不需要预热，但其抗钢水冲蚀性能和中间包覆盖剂、熔渣侵蚀性能较差，特别是对高锰钢等特殊钢浇注时使用寿命更短。 目前保证长水口在热震上的可靠性所采用的两种措施： 1.材质上具有很高的石墨含量，并加入低膨胀系数材料熔融石英、长石、锆莫来石或特殊添加剂，减低材料的热膨胀率和弹性模量。2.水口内外层采用不同的材质：直接接触钢水的内层低碳或无碳，低的热导率降低了外层中的热应力，外层材料为低SiO2的铝碳材质，提高抗钢液侵蚀性。钢液侵蚀示意图 提高长水口的寿命： 1.抗钢液冲蚀性能优良的主材质，如白刚玉、致密刚玉和其他高抗侵蚀耐火材料。 2.改善热震性能材料： (1) 较高的碳含量，并加入低膨胀系数材料（熔融石英、长石、锆莫来石）或特殊添加剂，减低材料的热膨胀率和弹性模量。 (2) 水口内外层采用不同的材质：直接接触钢水的内层低碳或无碳，外层材料为铝碳材质。 近年来，不定形长水口的发展取得了长足进步。用浇注成型方法取代等静压成型，这与以前的熔融石英质长水口的浇注是不同的，现在是利用浇注料振动成型的方法制成长水口，主要集中在铝碳质、熔融石英质和铝镁质。在制造方法上机压制品与振动浇注相结合，振动浇注与离心浇铸相结合，烧成与不烧相结合。 整体塞棒安装于中间包，与内装式侵入式水口或中间包上水口配合，在连铸工艺中控制钢水从中间包到结晶器的流量，以保证钢水在结晶器中液面的稳定和连铸工艺的稳定。最初塞棒的袖砖是高铝质或粘土质的，棒头使用铝碳质的，它们和钢结构控制杆组合安装后使用，组合式塞棒使用寿命不高，主要是在长时间高温下内心的钢结构软化而控制失灵。 整体塞棒的作用： 1.控制钢水的流量 2.向钢水中吹入惰性气体的通道3.能够向钢水中连续吹入氨气的吹氨整体塞棒还具有防止水口絮瘤，减少铸坯中杂质含量和总氧含量，改善铸坯质量的功能。 侵入式水口是连铸过程中最关键的耐火材料，安装在中间包和结晶器之间，是钢水从中间包到结晶器的通道。 侵入式水口的作用：（1）钢水输送通道（2）保护钢水不发生二次氧化，防止氨溶入或渣混入钢水。（3）防止钢水飞溅。（4）保证钢水在结晶器中形成合理的流场和温度场分布。 侵入式水口本体材料采用Al2O3C材质，渣线部位复合ZrO2C材质，近年来的主要研究方向：传统的铝锆碳材质的改进。 1.降低本体材质中SiO2的含量和鳞片中石墨的含量，添加锆莫来石、MgO、尖晶石、SiC及金属粉体等原料，以提高材料的强度，体积密度，从而提高材料的抗钢水冲蚀性能。2.降低ZrOC材料中的鳞片的石墨含量，采用特殊树脂形成碳纤维结合结构等措施，显著延长渣线材料的使用寿命。 生产流程： 攀钢连铸三大件生产线是由攀钢公司兴建的，生产线总投资4000多万元，于2005年5月18日开工，2006年2月28日生产线建成并开始投入生产，占地27000多平方米，现有职工57人，各类专业技术人员17人，具有年生产1500吨（长水口400吨每年、侵入式水口500吨每年、塞棒600吨每年）连铸三大件的生产能力。连铸三大件虽然功能和形状不同，但有着相同或相似的材质、结构特点、性能要求和使用条件等，应而在生产中使用几乎相同的生产工艺。主要生产工艺过程包括以下主要工序：原料 配料 混合 破碎 筛分 等静压成型 干燥 烧结 机加工 表面防氧化涂覆 探伤、拣选 包装具体工艺如下：一、原料一连铸三大件的原料可分为以下几类：主体耐火材料、石墨原料、功能添加剂和有机结合剂等。原料的选择对产品的品质、使用性能有很大的影响，因此生产连铸三大件对原料的纯度、粒度、晶相结构都有较严格的要求。2、 功能添加剂 1）有针对性的改善连铸三大件的使用性能，添加一定量的改性添加剂。 2）防氧化添加剂抑制或减缓石墨在使用过程中的氧化，常用的有：金属铝粉、硅粉、碳化硅、碳化硼、AlSi、AlMg合金粉和硼化锆等。3）缓冲热应力，提高热冲击性能选用低熔点、低膨胀系数的材料。3、 泥料的制备 泥料的要求：合适的树脂加入量、各组分分布均匀、有造粒效果、流动性好、成型性好。常用混料设备：高速混练机。 烘干设备：流化干燥床或普通干燥设备。严格控制泥料的干燥温度和干燥程度：一般干燥温度不超过80摄氏度。4、 成型 根据连铸三大件外形细长，中间有流钢通道的结构特点和使用时锆可靠性、高重塑形的要求，最适合的成型方式是冷等静压。所用设备及材料：冷等静压机（LDJ1000/3200160YS）、流体介质、橡胶模具和钢制中芯。成型压力60200MPa、具有一定升压、保压和卸压曲线。5、 干燥使用干燥床通入热气流，构成气流循环，温度分布均匀，对坯体进行干燥。6、 烧成烧成的作用在于使树脂分解碳化，形成碳结合，予以产品合适的强度和性能。在热处理工艺中，为防止石墨氧化，控制热处理气氛为惰性或还原气氛，热处理的制度的制定参照树脂在加热过程中的挥发份的排除和分解反应温度而制定。所用设备为梭式窑，一般商城温度为9001250摄氏度左右。7、 机加工 等静压成型的外观尺寸，特别是配合尺寸尚未达到要求精度，因此产品局部或全部外形尺寸需进行加工。所用设备为立式或卧式车床、铣镗床、磨床或钻床等。八、表面涂覆为防止在现场烘烤或使用过程中氧化，产品表面需要涂覆一层防氧化涂料。防氧化涂料在较低的温度（600750摄氏度）下能融化成釉，并能在产品表面良好铺展和能在较宽的温度范围内维持粘度无大的变化，起到石墨不被氧化的作用。九、无损探伤连铸三大件在使用上的不可重复性要求产品不可有任何内部损伤。产品采用无损探伤检测。所用设备为Xray探伤仪。二作业区的厂区各部分分布图 第二作业区 所用为精细原料，而第一作业区所用为天然原料，袋装的精细料纯度比较高，价格也较贵），看到4种刚玉原料： 单晶刚玉 白刚玉 鳞片状石墨 棕刚玉粉料的称量以及添加剂的称量，之后对其进行干燥处理，脱去水分，采用的干燥设备是流动干燥床，热气管通入热气，讲粉料吹入悬浮床进行干燥，一般温度在70左右，与此同时还应该严格控制热管中的气氛。混料机（粉料的混合），用的是混合造粒机，变混合边造粒，将各种原料混在一起，加入结合剂，使各组分原来哦混合均匀。已经干燥混合好的原料装入漏斗，通过传送带运往破碎机，使用颚式破碎机的撞击作用将原料进行破碎。破碎之后的原料，由于颗粒大小不均匀，需要筛分机对齐进行筛分，将粒度大小适合的原料分出来，粒度教的的原料重新破碎。下图是已经制备好的混合料： 对制备好的混合料进行手工成型，将粉料装入橡胶模具，用棒体敲击，是粉体更加致密，可以收缩。冷等静压（将手工成型的半成品进一步压密实，100MPa，采用的是油压水的是的方式），是制作连铸三大件关键的成型机械。通过液压，使坯体各个方向受到的大小相同，坯体均匀收缩，坯体中的气体，被压出来，从排气孔排除，避免了收缩不均匀产生内部应力，导致的制品开裂。模具一般放在水中，可以同时对几个模具进行压制。图为人工脱模，经过冷等静压成型的坯体，已经变得致密，脱掉橡胶模具，就可得到具有相当强度的生坯。冷等静压成型时制作连铸三大件很关键的成型方法。原理、特点以及分类：等静压成型是将待压试样置于高压容器中，利用液体介质不可压缩的性质和均匀传递压力的性质从各个方向对试样进行均匀加压，当液体介质通过压力泵注入压力容器时，根据流体力学原理，其压强大小不变且均匀地传递到各个方向。此时高压容器中的粉料在各个方向上受到的压力是均匀的和大小一致的。通过上述方法使瘠性粉料成型致密坯体的方法称为等静压法。 等静压成型的过程：等静压成型的过程包括 1.初期成型压力较小时，粉体颗粒迁移和重堆积阶段。2.中期压力提高，粉体局部流动和碎化阶段。3.后期压力最大时，粉体体积压缩，排出气孔，达到致密化阶段。 等静压成型的特点：而等静压成型时液体介质传递的压力在各个方向上等是相等的。弹性模具在受到液体介质压力时产生的变形传递到模具中的粉料，粉料与模具壁的摩擦力小，坯体受力均匀，密度分布均一，产品性能有很大提高。 等静压成型的分类：湿式等静压和干式等静压，制作三件使用的是湿式等静压 冷等静压是一种对液体加压，通过橡皮膜将其压力均匀地传给粉料的成型技术。 1、成型性：加压无方向性，可以得到密度均匀的坯体，不会出现其它机械压制时的层密度现象。 2、烧结性：由于坯体密度均匀，烧成时收缩无方向性，故不致于因密度差产生应力而出现烧成裂纹。 对成型坯体的共同的要求： (1)具有符合设计要求的形状、尺寸、精度； (2)坯体结构致密、均匀、不分层、不开裂； (3)坯体具有足够的机械强度； (4)坯体符合预期的化学组成和物理化学性能要求。干燥设备（空间内200摄氏度）将制备好的坯体放在干燥床中，管道中通入热风，形成一个热气循环，温度均匀分布，对坯体的干燥效果较好，使用热电偶测量干燥创内部的温度。 烧成设备：梭式窑梭式窑对制品进行烧结，窑内正，窑外负压，避免空气进入，确保制品不被氧化。一共10个烧嘴，左右各5个，剩下有机物中的碳使得产品强度提高，热处理的作用在于使树脂分解碳化，形成碳结合，予以产品合适的强度和性能。 在烧制工艺中，为防止石墨氧化，控制热处理气氛为惰性或还原气氛，热处理的制度的制定参照树脂在加热过程中的挥发份的排除和分解反应温度而制定。一般烧制温度在9001250范围内。 向窑内鼓风机鼓入空气，抽出烟气，同时控制窑内的正负压。车床，对制品进行车加工，使其变得更加完整。 车加工后的产品-浸入式插水口。（可明显看出产品表面由于车加工而变得光滑）涂覆（产品表面用涂覆枪喷上的氧化层涂料，防止产品被氧化）。检测（用射线检测产品中的杂质含量）。并用x射线进行无损探伤，检测产品中是否存在裂纹，确保质量。检测合格的产品进行装箱后即可出厂。四川威远白塔新联兴陶瓷集团首先看到的是，陶瓷浇铸全长4.32m的文化墙。白塔集团厂区分布图 白塔新联兴陶瓷集团主要生产的是建筑用的陶瓷砖，产品有内墙砖、外墙砖和地板砖。参观的白塔工厂有三个自动化生产线：1、 抛光生产线（500m），年产2万平米的800*800的抛光装。2、 内墙生产线（产量8万平米/天），年产量3万平米。3、 外墙生产线。建筑陶瓷生产工艺流程 建筑陶瓷是指建筑物室内外装饰用的较高级的烧土制晶，它属精陶或粗瓷类。其主要品种有外墙面砖、内墙面砖、地砖、陶瓷锦砖、陶瓷壁画等。建筑上常用的烧结粘土砖、瓦均为粗陶制品。细陶一般要经素烧、施釉和釉烧工艺，根据施釉状况呈白、乳白、浅绿等颜色。建筑上所用的釉面砖(内墙砖)即为此类。一、陶瓷的原料陶瓷工业中使用的原料品种很多，从它们的来源来分，一种是天然矿物原料，一种是通过化学方法加工处理的化工原料。天然矿物原料通常可分为可塑性物料、瘠性物料、助熔物料和有机物料等四类。下面介绍天然原料主要品种的组成、结构、性能及其在陶瓷工业中的主要用途。1可塑性物料粘土 粘土主要是由铝硅酸盐岩石(火成的、高质的、沉积的)如长石岩、伟晶花岗岩、斑岩、片麻岩等长期风化而成，是多种微细矿物的混和体。通常有：高岭土、陶土、砂质粘土、耐火粘土等。 2瘠性物料 揉成可塑泥料的粘土，在干燥的过程中，由于水分排出，粒子互相靠拢而发生收缩。烧制过程中的一系列变化，也会引起收缩。为了防止坯体收缩所产生的缺陷，常掺有无可塑性而在焙烧范围内不与可塑性物料起化学作用、并在坯体和制品中起骨架作用的物料，称为瘠性物料或非可塑性物料，如石英等。 3助熔物料助熔物料亦称熔剂，在焙烧过程中能降低可塑性物料的烧结温度，同时增加制品的密实性和强度，但会降低制品的耐火度、体积稳定性和高温下抵抗变形的能力。常用的助熔剂有长石一类的自熔性助熔剂和铁化物、碳酸盐一类的化合性助熔剂。 4有机物料有机物料主要包括天然腐植物或由人工加入的锯末、糠皮、煤粉等，它们能提高物料的可塑性。在焙烧过程中，还能碳化成强还原剂，使氧化铁还原成氧化亚铁，并与二氧化硅生成硅酸亚铁，起辅助助熔剂的作用。若其含量过多，会使制品产生黑色熔洞。二、陶瓷的生产工艺 墙地砖是以无机非金属材料为主要原料，经准确配比、混合加工后，按一定的工艺方法成型并经最后烧制而成的。由于墙地砖产品的外形均为规则的薄板状，因而大多采用半干压法成型，故适于自动化流水作业线上生产，陶瓷墙地砖典型生产流程如图所示。 干燥设备：辊道干燥窑，需要对砖坯干燥1h左右。分为双层干燥和单层干燥。 烧成设备 白塔集团烧制建筑陶瓷用的是辊道窑，连续烧成的窑，以转动的辊子作为坯体运载工具的隧道窑。陶瓷产品放置在许多条间隔很密的水平耐火辊上，靠辊子的转动使陶瓷从窑头传送到窑尾，故而称为辊道窑。 辊道烧成窑工作原理： 辊道窑工作区分成三个部分： 预热待：温度200400左右，对瓷砖进行余热，有膨胀效应。 烧成带：1200左右，对瓷砖进行高温烧成，发生固相反应，瓷砖内部质点迁移， 重新组合，变得致密。 极冷带：700左右，有液相和结晶相生成。 陶瓷坯体可直接置于辊子上或将坯体先放在垫板上，再将热板放在辊子上，由于辊子不断转动，可使坯体依序前进。辊道窑的燃烧室在辊子的下方，用煤气和天然气作为燃料进行燃烧。燃烧，产生高温，实现烧结。 陶瓷墙地砖的生产工艺和流程 （一）、瓷质砖 1、瓷质抛光砖的生产流程 送料 制料 球磨制浆 喷雾塔造粉 压制成型 干燥 印花（渗花） 烧成（约12000C） 抛光 分级 防污处理 包装 入库 2、瓷质抛光砖的生产工艺 （1）抛光砖的成型工艺。目前的抛光砖的生产工艺，主要有三大类：干压法、挤出法和其他法，其中干压成型法相较其他两种成型方法生产的产品规整度好，一致性好。新中源公司所有的墙地砖生产都是采用干压成型法。 （2）压制成型。采用压制的成型方法，压机的吨位，可以满足各种规格和类别的陶瓷产品生产需要。陶瓷墙地砖的生产并不是用的压机越大越好，而应该适合的才好。要保证较高的致密性，规整度差高，不分层，不产生针孔，不变形。 （3）烧成温度控制。为了保证陶瓷产品的低吸水率，瓷质砖的最高烧成温度一般都要保持在1200左右，同时保温时间要达到10分钟左右。从产品的内在质量看，以烧成温度长一点为佳。 （二）、内墙砖 1、内墙砖的生产流程 （二次烧成生产工艺流程）： 原料 配料 球磨制浆 喷雾塔造粉 压制成型 干燥 素烧（一次烧） 施釉 印花 釉烧（二次烧） 分级 包装 2、内墙砖的主要生产工艺 （1）烧成工艺：目前的内墙瓷片的烧成工艺主要有一次烧成、两次烧成。两次烧成较一次烧成，生产的产品花色自然，产品的质量好，生产的难度要低一些