耐火材料生产过程概述

1、耐火材料生产过程概述2/17/20222 b)二元化合物二元化合物 约有约有9200种二元化合物，约有种二元化合物，约有1010种化合物是耐火的。种化合物是耐火的。 氧化物中：氧化物中： 酸性氧化物熔点最低：如酸性氧化物熔点最低：如SiO21713，TiO21825； 中性氧化物次之：中性氧化物次之： 如如Al2O3 2050，Cr2O32275； 碱性氧化物熔点高：如碱性氧化物熔点高：如MgO2800，CaO2570， BeO2550，SrO2430. c)三元化合物三元化合物 约有约有148000种除固熔体外，可用作耐火原料的约有种除固熔体外，可用作耐火原料的约有2780种。如莫来石种。如

2、莫来石 3Al2O3 2SiO2熔点为熔点为1870；镁铝；镁铝尖晶石尖晶石Al2O3MgO熔点为熔点为2105；镁铬尖晶石；镁铬尖晶石Cr2O3MgO熔点为熔点为2350。2/17/20223 除了考虑熔点外，还要看它在自然界中存在的数量及除了考虑熔点外，还要看它在自然界中存在的数量及分布情况，即作为耐火原料还应该具有来源广，本钱低廉。分布情况，即作为耐火原料还应该具有来源广，本钱低廉。在地球岩石层中，硅酸盐在地球岩石层中，硅酸盐+铝酸盐数量最大占铝酸盐数量最大占86.5%。金。金属属Pt的熔点为的熔点为1772，可以用作耐火原料，但是太昂贵，可以用作耐火原料，但是太昂贵了。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 热压成型热压成型 热塑性、晶界蠕动热塑性、晶界蠕动 致密金刚石、炭化硅、赛隆致密金刚石、炭化硅、赛隆 、二氧化、二氧化锆、氧化铝，控制晶粒生长锆、氧化铝，控制晶粒生长 热压注成型热压注成型埋粉排塑埋粉排塑 电熔铸电熔铸 等静压成型等静压成型 振动成型振动成型 3000次次/分钟振动，使颗粒重排分钟振动，使颗粒重排 设备：振动锤、振动台、振动器耐火混凝设备：振动锤、振动台、振动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 枯燥阶段枯燥阶段 枯燥速度与枯燥条件的关系枯燥速度与枯燥条件的关系 枯燥过程气孔形成和应力产生枯燥过程气孔形成和应力产生第四节第四节 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 使坯体获得一定机械强度，有利于装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窑和保证烧成初期能够顺利进行;经过枯燥经过枯燥的半成品得到初步定型的半成品得到初步定型,可能暴露成型过程可能暴露成型过程中造成的缺陷中造成的缺陷,提高成品率提高成品率. 举例：举例： 干压成型水分多，炸窑干压成型水分多，炸窑塑性成型水分多，没有强度塑性成型水分多，没有强度2/17/2022122

5、/17/2022132/17/2022142/17/202215其中，其中， 可塑成型三阶段明显，不能快速枯燥可塑成型三阶段明显，不能快速枯燥; 半干法成型的三阶段不明显，可以提高半干法成型的三阶段不明显，可以提高枯燥速度枯燥速度 .概念：概念： 平衡水分：平衡水分： 干球温度以上水分干球温度以上水分:小于小于100时保存在坯体时保存在坯体中的水分中的水分.当坯体的含水量与外界条件当坯体的含水量与外界条件(周围空气周围空气)到达到达平衡时所含的水分平衡时所含的水分;2/17/202216二、枯燥速度与枯燥条件的关系二、枯燥速度与枯燥条件的关系 温度温度 湿度湿度 流动速度枯燥介质流动速度枯燥介

6、质等速枯燥影响较为明显外表过程等速枯燥影响较为明显外表过程2/17/2022172/17/202218三、枯燥过程气孔形成和应力产生三、枯燥过程气孔形成和应力产生2/17/202219JBJHGBJIFJ曲线为粘土的收缩曲线；曲线为水分的排出曲线；点：收缩与排出水分体积相等；点以后：排出水分大于收缩体积，所以产生气孔。2/17/202220 枯燥时，内部水分不等，存在水分梯度，导致坯体枯燥不均匀，使得坯体内部产生应力； 等速枯燥阶段：枯燥曲线平行5%以上某一点时，曲线急剧弯曲使外表含水量和中心处不等，外表含水了量等于零，产生不均匀收缩，导致内部产生应力 2/17/2022212/17/2022

7、22 砖坯进行枯燥时，控制条件的总和，包砖坯进行枯燥时，控制条件的总和，包括：枯燥时间，进入和排出枯燥剂的温度，括：枯燥时间，进入和排出枯燥剂的温度，相对湿度，坯体枯燥前后的水分；相对湿度，坯体枯燥前后的水分； 枯燥时间关系到正确选择枯燥设备，保枯燥时间关系到正确选择枯燥设备，保证正常生产与经济性，是重要参数。证正常生产与经济性，是重要参数。2/17/2022232/17/2022242/17/202225 回转窑：含水量低推车制度决定；回转窑：含水量低推车制度决定； 其他窑：其他窑： 水分可以提高。水分可以提高。 粘土砖：粘土砖：23% 硅砖：硅砖：12% 镁砖：镁砖：0.61.0%防止水化

8、防止水化MgO2/17/202226 3、具体枯燥制度2/17/202227定义：对坯体进行加热处理，使其到达烧定义：对坯体进行加热处理，使其到达烧 结的过程。结的过程。 目的：耐火制品陶瓷制品的一种热处理目的：耐火制品陶瓷制品的一种热处理 过程，伴随着一系列物理化学变化，使过程，伴随着一系列物理化学变化，使 坯体气孔率降低多孔制品例外，体坯体气孔率降低多孔制品例外，体 积密度增大，变为一种具有一定尺寸、积密度增大，变为一种具有一定尺寸、 形状和结构强度制品，它是耐火材料制形状和结构强度制品，它是耐火材料制 品生产中最后一道工序。品生产中最后一道工序。第五节第五节 耐火材料的烧成耐火材料的烧成

9、2/17/2022282/17/202229 排出结晶水，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；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。2324,COSO22COOCCOOC2222/17/2022302/17/202231CaOSCSC222ZrO2/17/2022322/17/20223311221211)()(fffCBBBCZ21,BB21, ff21,CC式中，为烧结前后的气孔率；烧结前后的强度；系数（多孔材料例外） 灼减、相对密度、体积密度、吸水率、晶体粒径、水灼减、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，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。水化程度减小。2/17/202234 热态接触：质点间接触增加，边界保存；热态接触：质点间接触增加，边界保存； 开始阶段：质点间边界消失，新气孔尚未开始阶段：质点间边界消失，新气孔尚未形成；形成； 形成封闭气孔阶段；形成封闭气孔阶段； 烧结过程中物理性能变化制品尺寸、烧结过程中物理性能变化制品尺寸、体积密度、气孔率体积密度、气孔率 2/17/202235MgOOAl,3232OAlMgO2/17/202236 2、物料分散度