[化学]第二章耐火材料的生产过程.pptVIP

材料科学与工程学院 第二章 耐火材料的生产过程 (1)原料制备:采选矿、煅烧、破粉碎成粉体，各种 粒度的颗粒料等; (2)坯料制备（具备加工能力的粉料、颗粒料性质）; (3)配料（混料）; (4)成型（不定形耐火材料不需要成型）; (5)干燥; (6)烧成（不烧砖的烧成在使用时完成）. 第一节 耐火材料的选择与加工 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。 a)元素角度选择 门捷列夫元素周期表上，从H到V78个元素中（稀土元素除外）熔点高于2000℃的有10个，只有碳（熔点3500℃，有的书中为3700±100℃）具有耐火材料生产的实际意义，其它元素的数量不大。 b)二元化合物 约有9200种二元化合物，约有1010种化合物是耐火的。 氧化物中： 酸性氧化物熔点最低：如SiO21713℃，TiO21825℃； 中性氧化物次之： 如Al2O3 2050℃，Cr2O32275℃； 碱性氧化物熔点高：如MgO2800℃，CaO2570℃， BeO2550℃，SrO2430℃. c)三元化合物 约有148000种（除固熔体外），可用作耐火原料的约有2780种。如莫来石（ 3Al2O3 ·2SiO2）熔点为1870℃；镁铝尖晶石（Al2O3·MgO）熔点为2105℃；镁铬尖晶石（Cr2O3·MgO）熔点为2350℃。 d)四元化合物 估计可用作耐火原料的有400～600种，如：堇青石（2MgO·2 Al2O3·5 SiO2）。 合计可用作耐火原料总数为4000余种，其中常用于工业生产的耐火原料只有100种。 why? （一）采矿和选矿 1、采矿考虑：储量丰富，可稳定的供应原矿， 质量波动不大，杂质含量符合技 术要求。 综合利用（具有开采价 值的要素：品位） 2、选矿：机械、物理、化学等方法将所选 目标矿物富集，并按矿物中各种矿 物的物理性质选用合适的选矿方 法。 （3）化学选矿 通过化学作用将矿物中有关成分提取出来的选矿方法，分离出来的原料的纯度较高。 a、氯化镁法： 获得原料: b、氨化法： 水解获得 c、碳酸氢盐法： 1．目的：提高制品的性能 ①获得性能稳定的坯料； ②改善制品成分，组织结构； ③保证制品的体积稳定性； ④保证外形尺寸的准确性。 3．基本概念 ①活化轻烧：将物料充分细磨（采用高效粉 磨技术），在较低温度下烧结 熟料（轻烧）； 轻烧目的：获得易烧的原料（缺陷多，活性高), 轻烧温度选择具有非常重要性。 ②死烧：物料达到完全烧结称为死烧。 T=0.7 Ts（Ts为主晶相氧化物的熔点） ③轻烧活化工艺： 二步煅烧的特点： 优点：获得高纯、高密度的氧化物制品。 缺点：工艺复杂、燃料消耗大。 注意：对于杂质含量大于4%的可不采用二步煅烧 工艺。 4 需热工设备：多层炉、沸腾炉、回转炉、竖炉