无机材料方面耐火材料技术总结

绪论 1 耐火材料的定义 耐火材料的定义 耐火度不小于 1580 的无机非金属材料 传统定义 耐火度不小于 1500 的非金属材料及制品 ISO 的定义 2 耐火材料的分类 按化学矿物组成分类 按化学矿物组成分类 硅质耐火材料 镁质耐火材料 白云石质耐火材料 碳复合耐火材料 含 锆耐火材料 特种耐火材料 耐火材料按化学属性大致可分为耐火材料按化学属性大致可分为酸性耐火材料 硅砖和锆英石砖 中性耐火材料 刚玉砖 高铝 砖 碳砖 碱性耐火材料 镁砖 镁铝砖 镁铬砖 白云石砖 根据耐火度的高低 根据耐火度的高低 普通耐火材料 1580 1770 高级耐火材料 1770 2000 特级耐火材 料 2000 依据形状及尺寸的不同 依据形状及尺寸的不同 标普型 异型 特异型 按成型与否分 按成型与否分 定型耐火材料 不定型耐火材料 按烧制方法分 烧成砖 不烧砖 熔铸砖 按烧制方法分 烧成砖 不烧砖 熔铸砖 第一章第一章 3 耐火材料是构筑热工设备的高温结构材料 面临 耐火材料是构筑热工设备的高温结构材料 面临 承受高温作用 机械应力 热应力 高温 气体 熔体以及固体介质的侵蚀 冲刷 磨损 4 耐火材料的性质主要包括 耐火材料的性质主要包括化学 矿物组成 组织结构 力学性质 热学性质及高温使用性质等 1 化学组成 化学组成 主成分 是指在耐火材料中对材料的性质起决定作用并构成耐火基体的成分 杂质成分 耐火材料中由原料及加工过程中带入的非主要成分的化学物质 氧化物 化合物等 添加成分 为了制作工艺的需要或改善某些性能往往人为地加入少量的添加成分 引入添加成 分的物质称为添加剂 2 矿物组成 矿物组成 耐火材料的矿物组成一般分为主晶相和基质两大类 基质对于主晶相而言是制 品的相对薄弱之处 5 耐火材料中气孔体积与总体积之比称为气孔率 气孔率 耐火材料中的气孔可分为三类 开口气孔 显 气孔 贯通气孔 闭口 封闭 气孔 6 气孔产生的原因 气孔产生的原因 1 原料中的气孔 原料没有烧好 原料中的气孔 原料没有烧好 2 制品成型时 颗粒间的气孔 制品成型时 颗粒间的气孔 7 耐火材料的力学性质是指制品在不同条件下的强度等物理指标 是表征耐火材料抵抗不同温度 下外力造成的形变和应力而不破坏的能力 耐火材料的力学性质通常包括耐压强度 抗折强度 耐磨性及高温蠕变等 8 透气度透气度与贯通气孔的数量 大小 结构和状态有关 并随着制品成型时的加压方向而异 9 耐火材料的耐压强度包括常温耐压强度常温耐压强度和高温耐压强度高温耐压强度 分别是指常温和高温条件下 耐火材 料单位面积上所能承受的最大压力 10 耐火材料的抗折强度包括常温抗折强度常温抗折强度和高温抗折强度高温抗折强度 分别是指常温和高温条件下 耐火 材料单位截面积上所能承受的极限弯曲应力 它表征的是材料在常温或高温条件下抵抗弯矩的能 力 采用三点弯曲法测量 三点弯曲法测量 11 耐磨性耐磨性是指耐火材料抵抗坚硬的物体或气流的摩擦 磨损 冲刷的能力 12 耐火材料的高温蠕变性能高温蠕变性能是指在某一恒定的温度以及固定载荷下 材料的形变与时间的关系 13 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 热膨胀 14 耐火材料在无荷重条件下 抵抗高温作用而不熔化的性质称为耐火材料在无荷重条件下 抵抗高温作用而不熔化的性质称为耐火度 耐火度 耐火度通常都用标准标准 测温锥的锥号测温锥的锥号表示 上 2 下 8 高 30mm 15 测定耐火材料耐火度试验方法的要点是 将由被测耐火原料或制品制成的试锥与已知耐火度 的标准测温锥一起置于锥台上 在规定的条件下加热并比较试锥与标准测温锥的弯倒情况 直到 试锥顶部弯倒接触底盘 此时与试锥弯倒的标准温锥可代表的温度即为该试锥的耐火度 16 耐火度与熔点的区别 耐火度与熔点的区别 1 熔点指纯物质的结晶相与液湘处于平衡时的温度 2 熔点是一个物理常数 3 耐火材料为多相混合体 其熔融是在一定的温度范围内进行的 是一个工艺指标 17 耐火度的意义 耐火度的意义 评价原料纯度和难熔程度 18 烧结温度烧结温度是指物质在烧结时气孔率下降到最低值 致密度达到最大值时的温度 烧结范围烧结范围是指烧结温度和软化温度之间的温度范围 19 测量耐火制品荷重软化温度的方法有示差示差 升温法 升温法 GB T 5989 1998 直径 50mm 高度 50mm 的圆柱体 和非示差非示差 升温法 升温法 YB T 370 1995 两种 两种 直径 36mm 高度 50mm 的圆柱 体 20 一般材料的重烧都是收缩的 为什么在砌筑窑炉等热工设备时还要留膨胀缝 一般材料的重烧都是收缩的 为什么在砌筑窑炉等热工设备时还要留膨胀缝 膨胀缝的作用是 在炉窑生产加热时 由于温度使炉衬砌结构产生膨胀 为了防止膨胀对窑炉衬 砌结构的破坏 对于小型炉窑炉衬砌结构膨胀影响不大 通常依靠砖缝泥浆和空隙的压缩来补偿 这部分的膨胀 但是大型炉窑在长期高温下生产时仅以灰缝的压缩来补偿热膨胀是不够的 必须 留有适当的膨胀缝来防范 通常在设计炉衬结构时 设计单位根据计算给予补偿考虑 21 耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀的性能称为抗渣蚀性能 耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀的性能称为抗渣蚀性能 22 熔渣侵入机理主要有以下几种方式 熔渣侵入机理主要有以下几种方式 1 通过气孔 气孔率高的材料 熔渣易于通过气孔渗入耐火材料内部 增大熔渣与耐火材料 的接触面积 而导致材料的溶蚀量加大 2 通过耐火材料中形成的液相 耐火材料中杂质含量较高时 耐火材料基质中玻璃相的含 量较高 高温下形成的液相较多 耐火材料的抗渣蚀性能较差 3 在耐火材料固相中扩散 熔渣在耐火材料固相中扩散速度一般是较慢的 第 3 4 章 1 助磨剂 加速物料的粉碎 助磨剂 加速物料的粉碎 实质 表面活性剂 作用 a 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 b 吸附作用平衡颗粒表面的不饱和键 防止颗粒重新聚合 上述作用都是为了防止重新聚合成大颗粒 助磨剂范围 胺 醇 酯 醚 无机盐类 水 2 选矿选别作业主要方法 重选 浮选 磁选 电选 拣选 化学选 3 混炼 混炼 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炼 混练中的加料顺序 粗颗粒 中颗粒物料 结合剂 细粉 4 层密度现象 层密度现象 距受压面近的地方密度大 而随着离受压面距离的增加 气孔率逐渐增大 密度 下降 坯体的这种现象称 层密度 压制时 压强不遵守帕斯卡定律所致 5 困料 困料 将混练后或经过挤泥处理的坯料在一定的温度和湿度的环境中储放一定时间 6 成型方法 按坯料含水量划分 成型方法 按坯料含水量划分 半干法 坯料水分 5 左右可塑法 坯料水分 15 左右 注浆法 坯料水分 40 左右 其他 振动成型 热压铸成型 等静压成型 热压成型等 1 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 2 等静压成型定义 在高温下对密封于塑性模具中的粉料各个方向同时施压的一种成型工艺 7 为什么要进行干燥为什么要进行干燥 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 8 干燥过程干燥过程 预备阶段 加热阶段 第一阶段 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 仅与干燥介质的性质有关 属 于表面蒸发过程 第二阶段 降速阶段 干燥速度降低 干燥介质影响较小 与坯体含水量和内部结构有关 第三阶段 零速阶段 9 平衡水分 平衡水分 当坯体的含水量与外界条件 周围空气 达到平衡时所含的水分 干球温度以上水分干球温度以上水分 小于 100 时保留在坯体中的水分 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 10 内部应力的产生内部应力的产生 应力产生表现 干燥变形 干燥裂纹 应力克服措施 减速干燥阶段 采取温度梯度干燥 控制干燥速度 11 干燥制度干燥制度 砖坯进行干燥时 控制条件的总和 包括 干燥时间 进入和排出干燥介质的温度 相对湿度 坯体干燥前后的水分 12 影响干燥时间因素 干燥速度 影响干燥时间因素 干燥速度 1 物料性质与结构 结合粘土量 熟料颗粒组成 粗细 2 坯体的形状和大小 3 砖坯最初含水量与干燥后的残余水分 4 干燥介质的温度 湿度和流速 5 干燥介质在干燥器中的温度降 6 干燥器的密封情况 13 耐火材料的烧成耐火材料的烧成 定义 对坯体进行加热处理 使其达到烧结的过程 14 烧结 烧结 物料经高温作用 变成具有一定强度和气孔率很低 或无气孔 的致密石状物的工艺过 程 15 衡量烧结强度的方法衡量烧结强度的方法 灼减 相对密度 体积密度 吸水率 晶体粒径 水化强度 碱土金属氧 化物制备耐火材料易水化 致密时 水化程度减小 16 影响烧结的因素影响烧结的因素 1 物料的结晶化学特性 物料的结晶化学特性 晶格能 晶格能大 键力强 结构牢固 高温下质点的可动性小 烧结困难 阳离子极性 阳离子极性小的离子难以烧结 晶粒生长速度 长大 50 倍 相对密度 95 长大 1500 倍 相对密度 60 80 第二相析出 晶粒长大 50 微米 相对密度不足 90 2 物料分散度 粉碎 物料分散度 粉碎 粉体的表面积越大 质点的可动性越强 烧结活性越高 3 烧结温度和保温时间 烧结温度和保温时间 线性关系 烧结温度 保温时间 烧结速度 但过于提高烧结温度 延长烧结时间无益 4 坯体的致密情况 加强质点间的接触 坯体的致密情况 加强质点间的接触 高温下促进塑性流动 加快质点间扩散 增多缺陷数量 5 外加剂 外加剂 6 气相 气相 增加气孔率 烧结时形成孤立气孔 吸附气相薄膜 阻碍直接接触 影响传质 7 气氛 气氛 气体在固相中溶解度大时 能促进烧结 否则对烧结无益 17 烧成工艺过程烧成工艺过程包括装窑 烧窑和出窑 3 道工序 18 烧结制度包括烧结制度包括升温速度 最高烧成温度 保温时间 冷却速度和烧成气氛 19 三种降温方式 三种降温方式 1 保温缓冷 2 随炉冷却 3 淬火急冷 前两种最常用 第六章第六章 1 硅质耐火材料 硅质耐火材料 以 SiO2 为主要成分 93 98 的耐火制品 包括硅砖 特种硅砖 石英玻璃 及其制品 一 原料及其性质 一 原料及其性质 一 硅石 石英岩 二 废硅砖 20 作用 降低成本 减 少坯体的烧成收缩 降低烧成废品率 三 矿化剂 轧铁皮 铁鳞 平炉渣 硫酸渣 软锰矿等 四 结合剂 石灰乳 硅酸盐水泥 亚硫酸纸浆废液 硅石硅石中 SiO2 是主成分 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O TiO2 等均为杂质 一一般控制 Al2O3 1 3 生产优质硅砖时则需要 0 5 二 特点 特点 对酸性炉渣抵抗力强 但受碱性渣强烈侵蚀 对 CaO FeO Fe2O3 等氧化物有良 好的抵抗性 荷重变形温度高 波动在 1640 一 1680 间 接近鳞石英 方石英的熔点 1670 1713 热稳定性低 其次是耐火度不高 这限制了广泛应用 2 硅酸铝质耐火材料硅酸铝质耐火材料 以 Al2O3 SiO2 为基本化学组成的耐火材料 按制品中 Al2O3 含量将制 品分四类 半硅质 Al2O3 15 30 酸性 略有膨胀 不定型耐火材料的膨胀剂 粘土质 Al2O3 30 46 我国为 48 具有较高的高温性能 适应性强 陶瓷的主要原料 高铝质 Al2O3 46 又可分为 I II III 等三等 耐火度和热震性随 A3S2 Al2O3 量变 化 刚玉质 Al2O3 90 抗渣性和耐火度最高 结构 陶瓷 3 粘土质耐火材料粘土质耐火材料 粘土的基本性质 1 化学矿物组成主要化学成分 Al2O3 SiO2 主矿物 主晶相 高岭石 高岭石族 蒙脱石族 叶腊石族 水云母族 次矿物 次晶相 石英 铁化合物 有机物等 2 耐火粘土的工艺特性 分散性 可塑性 结核性 烧结性 3 加料顺序 加料顺序 1 结合粘土 熟料 干混 水 混合 2 熟料 水或泥浆 结合粘土 混合 3 细颗粒熟料 结合粘土共磨 已润湿的粗粒料 混合 4 粘土制品的烧成大致可划分为四个阶段 粘土制品的烧成大致可划分为四个阶段 第一阶段 常温至 200 为排除坯体中残余水分的阶段 第二阶段 200 900 间为中温阶段 结合粘土中的杂质矿物以及有机物等分解和氧化 粘 土矿物分解脱水等 第三阶段 温度在 900 以上至烧成最高温度为烧结阶段 也称高温阶段 是产生熔剂 坯体 烧结及莫来石形成长大的阶段 第四阶段 冷却阶段 粘土制品在冷却过程中发生莫来石缓慢析晶 熔体固化变成玻璃态 并 有物理热收缩作用 5 提高粘土制品性质的措施 提高粘土制品性质的措施 对粘土原料进行选矿纯化处理 降低杂质含量或引入外加物 增大液相粘度 尽可能提高基质中 Al2O3 含量 使基质中 Al2O3 SiO2 比接近莫来石组成 即提高基质纯度 控制烧成温度 多熟料配比及混合细磨工艺 4 半硅质耐火材料 半硅质耐火材料 定义 Al2O3 30 SiO2 65 原料 硅质粘土或原生高岭土及其尾矿 煤矸石 叶腊石等 结合剂 结合粘土 5 高铝质耐火材料 高铝质耐火材料 定义 高铝矾土熟料 结合粘土 A12O3 48 分类 I 等 A12O3 含量 75 II 等 A12O3 含量 60 75 III 等 A12O3 含量 48 60 6 二次莫来石 二次莫来石 在 1200 以上 以从水铝石脱水形成的刚玉与高岭石分解出来的二氧化硅继续反 应形成莫来石 成为二次莫来石 其形成过程成为二次莫来石化 危害 形成约 10 的体积膨胀 减轻二次莫来石化反应措施 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 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 5 适当提高烧成温度 级矾土熟料 7 硅线石质耐火制品硅线石质耐火制品 定义定义 部分硅线石族矿物原料 硅线石砖 红柱石砖或蓝晶石砖 原料 原料 天然产的蓝晶石 硅线石和红柱石 也通常称作 三石 8 莫来石质耐火制品莫来石质耐火制品 1 什么叫莫来石 什么叫莫来石 Al2O3 SiO2 二元系常压下唯一稳定存在的二元化合物 化学式为 3 Al2O3 2SiO2 2 分类 分类 低莫来石质 莫来石质 莫来石 刚玉质和刚玉 莫来石质 3 合成莫来石制品的方法 合成莫来石制品的方法 烧结法 熔铸法 4 莫来石砖在 1450 以上时不宜与碱性物质接触 否则莫来石就会分解 9 刚玉质耐火材料刚玉质耐火材料 定义 定义 Al2O3 90 主晶相为 Al2O3 刚玉 的耐火材料 分类分类 烧结氧化铝制品 再结合烧结刚玉制品 再结合电熔刚玉制品 再结合烧结刚玉制品采用结合剂 再结合烧结刚玉制品采用结合剂 H3PO4 适量有机粘结剂以改善成型性能 烧结氧化铝制品成型方法 烧结氧化铝制品成型方法 泥浆浇注 薄壁 热压注入或挤压 形状复杂 尺寸小 机压或捣打 大型制品 10 含锆耐火材料 含锆耐火材料 定义 定义 以天然锆英石砂 ZrSiO4 为原料制得的耐火材料 氧化锆在煅烧时易开裂 需加入稳定剂 常用稳定剂 常用稳定剂 CaO MgO Y2O3 及其混合物 从锆英石中提取氧化锆有化学法和电容法 仿钻的主要材料是锆英石 11 碱性耐火材料碱性耐火材料 定义 定义 主要成分为氧化钙 氧化镁或二者兼有的耐火材料 分类分类 镁质耐火材料 MgO 80 方镁石 含镁质不定形耐火材料和镁质制品两大类 石灰耐火材料 CaO 95 氧化钙 白云石质耐火材料 白云石 氧化钙和方镁石 含镁化白云石 白云石和钙质白云石耐火材 料 镁砖的生产工艺 主要原料有 制砖镁砂 电熔镁砂和海水镁砂 结合剂有 亚硫酸纸浆废液 卤水 硫酸镁溶液 加量一般在 3 左右 干燥时应考虑水分的蒸发和镁石的水化 12 白云石质耐火材料白云石质耐火材料 1 定义 定义 以白云石为主要原料制成的碱性耐火材料 分类 按分类 按 CaO 存在方式分 存在方式分 含游离 CaO 的白云石质耐火材料 不含游离 CaO 的白云石质耐火材 料 按按 CaO 数量分数量分 高钙镁砂 镁白云石 白云石 高钙白云石和石灰耐火材料 按用途分按用途分 冶金白云石砂 白云石质制品 2 天然白云石 天然白云石 CaMg CO3 2 分类 分类 依据 CaO MgO 分为 石灰质白云石 和 白云石 3 菱镁矿 白云石 石灰石的区别 菱镁矿 白云石 石灰石的区别 三种矿物共生 肉眼难分 三种矿物共生 肉眼难分 菱镁矿 白云石 石灰石 冷 HCl 溶液 不溶 起泡 慢 起泡溶解 DTA 600 分解 二个吸热峰 900 分解 13 烧成镁钙砖 烧成镁钙砖 烧成后产品合格率约 80 主要废品是扭曲和裂纹 成品砖浸蜡后 一般在北方可保存 9 个月甚至更长时间 14 镁铝尖晶石 镁铝尖晶石 化学式 MgO Al2O3 性能特点 性能特点 热震稳定性良好 抗铁渣 K2O 和 Na2O 的硫酸盐侵蚀性强 还原气氛下体积稳定性 优良 抗游离 CO2 SO2 和 SO3 冲刷性能强 15 含碳耐火材料 含碳耐火材料 1 碳碳 与与 炭炭 的区别 的区别 碳是一种元素 符号为 C 炭的定义 炭是碳且以无定形碳为主的人造 物质 碳 与 炭 的关系式 炭 无定形碳 杂质 2 石墨的基本性质 石墨的基本性质 耐高温性能好 导热 导电性好 特殊的抗热震性能 润滑性 良好的化学稳定性和抗侵蚀能力 3 装窑方法 装窑方法 采用侧装 要求平 稳 直 层层铺以稻壳 砖坯间应留手缝 4 碳质耐火材料 碳质耐火材料 以碳为主要成分 用石墨 焦炭和无烟煤为原料 以含碳的有机材料 煤沥 青 煤焦油 蒽油 为结合剂制的的耐火材料 5 碳复合耐火材料的特点及优点 碳复合耐火材料的特点及优点 特点特点 碳复合耐火材料既可以保持原耐火材料的特点 又能发挥组合后的新特性 它可以根据需 要进行设计 取长补短 从而最大限度地达到使用要求的性能 如 MgO C 砖有效地利用了镁砂的 抗侵蚀能力强和碳的高导热性及低膨胀性 补偿了碱性制品抗剥落性差的最大缺点 优点优点 具有高的热震稳定性 良好的抗熔渣和钢水的侵蚀性 使用寿命高 6 碳化硅质制品 碳化硅质制品 按结合剂分类 氧化物结合 以硅酸铝 SiO2 为结合剂 氮化物结合 以 Si3N4 氧氮化硅 Si2ON2 赛隆为结合剂 再结晶 SiC 颗粒间再结晶而直接结合 自结晶 按 SiC 当量比加入 C Si 高温反应生成次生碳化硅结合 半碳化硅制品 7 镁碳质耐火材料定义 镁碳质耐火材料定义 镁碳质耐火材料是以高温烧结镁砂或电熔镁砂和碳素材料为原料 添 加各种非氧化物添加剂 用碳质结合剂制成的不烧耐火材料 镁碳质耐火材料的性能镁碳质耐火材料的性能 1 耐高温性能 2 抗渣能力强 3 热震稳定性好 4 高温蠕变低 MgO C 质耐火材料与其它陶瓷结合耐火材料相比 具有特别好的蠕变特性 这是因为 MgO C 砖 的基质是有熔点高的石墨和镁砂细粉组成 并且颗粒间存在着牢固的碳结合网络 不易产生滑移 且 C 与 MgO 无共熔关系 液相少 为抑制碳在使用过程中的氧化 在生产为抑制碳在使用过程中的氧化 在生产 MgO C 质耐火材料时常加入一定量的添加剂 常用的质耐火材料时常加入一定量的添加剂 常用的 添加剂有 金属铝粉 硅粉 铝镁合金粉 添加剂有 金属铝粉 硅粉 铝镁合金粉 SiC 粉等 粉等 8 镁砂中的杂质主要有以下几个方面的不利影响 镁砂中的杂质主要有以下几个方面的不利影响 降低方镁石的直接结合程度 高温下与 MgO 形成低熔物 Fe2O3 SiO2 等杂质在 1500 1800 时 先于 MgO 与 C 反应 留下气孔使制品的抗渣性变差 9 隔热耐火材料 隔热耐火材料 一 分类 按使用温度一 分类 按使用温度 低温隔热材料 小于 900 如硅藻土 石棉砖 中温隔热材料 900 1200 如蛭石 轻质粘土砖 高温隔热材料 大于 1200 如轻质刚玉砖 按使用方式按使用方式 直接向火的隔热材料 非直接向火的隔热材料 按体积密度分 按体积密度分 轻质隔热耐火材料 超轻质隔热耐火材料 按生产方法分 按生产方法分 可燃加入物法 泡沫法和化学法 按原料分按原料分 粘土质 高铝质 硅质 镁质 国际分类国际分类 ISO 美 日 以 v 体积密度及重烧线变化率来分 前苏联 以 v 体积密度和最 高使用温度来分 二 轻质耐火材料的生产工艺二 轻质耐火材料的生产工艺 1 烧尽加入物法 可燃物加入法 2 泡沫法 3 化学法 4 多孔 材料法 5 自分解原位形成法 泡沫剂的制备 常用明矾和硫酸铝作泡沫稳定剂 隔热耐火材料的性能指标 隔热耐火材料的性能指标 1 耐热性 以重烧收缩量不大于 2 的温度作为隔热耐火材料的使 用温度 2 体积密度 体积密度大 热容量和热导率都大 3 常温耐压强度 使用环境不同 要求不同 4 加热线变化 5 抗热震性 空心球及其制品性能 空心球及其制品性能 耐高温 保温性能好 较好的热震稳定性 较高的强度 耐火纤维生产方法 耐火纤维生产方法 熔融法 熔融喷吹法 熔融甩丝法 熔融高速离心法 胶体法 第七章不定形耐火材料第七章不定形耐火材料 1 定义 定义 由耐火骨料和粉料 结合剂 外加剂以一定比例共同组成的 不经成形和烧成而直接 使用或加适当液体调配后使用 也称散状耐火材料 无固定外形 可制成浆状 泥膏状和松散状 或整体耐火材料 无接缝的整体耐火材料 2 按施工和使用方法分类 该方法在实际使用中最多 按施工和使用方法分类 该方法在实际使用中最多 耐火浇注料 耐火捣打料 耐火喷涂 喷补 涂抹料 耐火泥 浆 耐火投射料 主要为耐火浇注料和耐火喷涂料 3 结合剂的结合方式 结合剂的结合方式 1 水合结合水合结合 2 化学结合 化学结合 3 聚合结合 聚合结合 4 陶瓷结合 陶瓷结合 5 凝聚结合 凝聚结合 6 粘附 粘附 结合结合 4 结合剂的分类 结合剂的分类按化学性质分类 有机和无机结合剂 按硬化条件分类 1 水硬性结合剂 2 气硬性结合 3 热硬性结合剂 4 减水剂 减水剂 保持浇注料流动值基本不变的条件下 可显著降低拌和用水量的物质 作用机理 不与材料反应 只起表面物理化学作用 溶于水后能吸附在粒子表面上 提高粒子表 面的 电位 增加粒子间斥力 释放出由微粒子组成的凝聚结构中包裹的游离水 保持浇注料流 变性 作业性 的条件下 能使单位用水量减少 满足作业需要 常用的减水剂有 三聚磷酸钠 Na5P3O10 六偏磷酸钠 NaPO3 6 5 缓凝剂缓凝剂 定义 延缓耐火材料凝结和硬化时间的物质 作用机理 a 形成络合物 缓凝剂与结合剂解离出的离子形成络合物 抑制了水化物或反应产物 结晶析出 或抑制晶粒长大 b 形成薄膜 缓凝剂吸附于水泥粒子表面 形成薄膜 阻止了水泥粒 子与水接触 抑制了水化反应速度 外加剂还有 增塑剂 促凝剂 发泡剂 保存剂 膨胀剂 烧结剂 6 耐火浇注料耐火浇注料定义 耐火浇注料是一种由耐火物料制成的粒状和粉状材料 加入一定量结合剂 外加剂和水共同组成的 具有较高流动性 适用于以浇注成型的不定形耐火材料 7 粉料的作用 粉料的作用 1 紧密堆积 2 保证混合料流动性 3 提高浇注料结合强度 4 体积稳定 性 5 促进烧结和提高耐侵蚀性 8 低水泥和超低水泥浇注料具有一系列优异性能 低水泥和超低水泥浇注料具有一系列优异性能 1 由于其中 CaO 含量低 高温下基质中的低共熔液相数量少 材料的抗渣性能 高温强度和荷 软会得以提高 CaO SiO2 Al2O3 在高温下将形成钙长石 CAS2 和钙铝黄长石 C2AS 这两 个物相都是低熔相 2 加入的水较少 只有普通浇注料的 1 2 1 3 材料的气孔率较低 体积密度提高 3 水泥颗粒的水化产物在加入过程中会分解 水泥加入量的减少将避免大量水合键破坏而使中温 强度下降引发的问题 有利于材料中温强度的提高 一般混合程序 先将各种粒级的原料干混 2 3 分钟 再加水湿混 4 6 分钟 9 水泥浇注料的一些概念 水泥浇注料的一些概念 普通水泥浇注料 低水泥浇注料 超低水泥浇注料 无水泥浇注料 10 镁质浇注料 镁质浇注料以电熔和烧结镁砂为骨料和粉料 结合剂采用 MgCl2 MgSO4 水玻璃 多聚磷 酸盐和微粉等 11 某些浇注料中加入钢纤维的作用 某些浇注料中加入钢纤维的作用 1 增强韧性 提高抗应力 应变能力 提高抗机械冲击性能 2 提高抗热震稳定性能 提高材料抗开裂与剥落性 3 抑制在养护 干燥及热处理后的线收 缩 12 耐火捣打料 采用捣固法施工的半湿状态的耐火混合料称为耐火捣打料 耐火捣打料 采用捣固法施工的半湿状态的耐火混合料称为耐火捣打料 1 耐火浇注料的生产主要工序有 耐火浇注料的生产主要工序有 耐火原料的破碎 粉碎 筛分 配料 混合 分装和检验等 2 防爆裂外加剂的作用原理防爆裂外加剂的作用原理 通过加入物形成的气体 融化后形成的裂纹或因膨胀系数不一致形 成裂纹来开辟排除水蒸汽的通道 常见的防爆裂外加剂有金属铝粉 某些有机 聚乙烯和聚丙烯 纤维 或无机物 乳酸铝等 3 耐火泥浆定义 耐火泥浆定义 耐火泥浆是用于砌筑定形耐火制品的接缝材料 它是由耐火粉料 水或液态结 合剂和外加剂 如分散剂 塑化剂 稳定剂或保水剂 等组成的 是一类含高浓度固体粒子的膏 状浆体 或称浓悬浮液 硅酸铝质耐火