第五节 烧成系统耐火材料.pptVIP

耐火材料基本知识 1、定义：耐火材料一般是指耐火度在1580℃以上的无机非金属材料。耐火材料是用做高温窑、炉等热工设备的结构材料，并能承受相应的物理化学变化及机械作用。 2、耐火材料应具备的性质： 2.1 高的耐火度:为适应高温操作要求，耐火材料应具有在足够高的温度下而不软化、不熔融的性能。 2.2良好的荷重软化温度：耐火材料能够承受窑炉的荷重和在操作过程中所作用的应力，并在高温下不丧失结构强度，不发生软化变形和坍塌。 2.3 具有高温下的体积稳定性：耐火材料在高温条件下使用时，由于材料内部的物理化学反应，体积会发生变化。要求耐火材料在高温下体积稳定，不致产生过大的膨胀或收缩使窑炉砌体由于制品的膨胀而崩裂，或由于收缩过大出现裂缝，降低砌体的使用寿命。 2.4 好的热震稳定性：耐火材料受窑炉的操作条件影响很大，当温度急剧变化或各部位受热不均时，砌砖体内部会产生应力使耐火材料开裂、剥落，造成炉体损坏。因此，要求耐火材料具有一定的热震稳定性。 2.5 良好的抗蚀性：耐火材料在使用过程中，常常受到液态溶液、炉尘、气态介质或固态物质的化学作用，使制品被侵蚀损坏。因此，耐火材料必须具有强的抵抗这种侵蚀损坏的性能。 此外，要求耐火材料具有一定的耐磨性，在某些特殊条件下有一定的透气性、导热性、导电性和硬度等，同时要求外形和尺寸准确。 耐火材料的分类 耐火材料的品种繁多，形状复杂，尺寸大小不一，性能各异，分类方法很多。 按化学成分可以分为：酸性、碱性和中性耐火材料。 按耐火度可以分为：普通耐火材料（1580-1770℃）、高级耐火材料（1770-2000℃）、特级耐火材料（2000℃以上）三大类。 按加工制造工艺可以分为：烧成制品、熔铸制品和不烧制品。 按用途可以分为：水泥窑用、玻璃窑用、高炉用、平炉用、转炉用和连铸用耐火材料等。 按外观可以分为：标型、普型、异形、特型和超特型耐火材料制品。 按成型工艺可以分为：天然岩石切锯、泥浆浇注、可塑成型、半干成型和振动、捣打、熔铸成型等制品。 按矿物组成可以分为：硅酸铝质（黏土砖、高铝砖、半硅砖）、硅质（硅砖、熔融石英制品）、镁质（镁砖、镁铝砖、镁铬砖）、碳质（碳砖、石墨砖）、白云石质、皋英石质、特殊耐火材料制品（高纯氧化物制品、难融化合物制品和高温复合材料）。 按密度可以分为：重质、轻质耐火材料。 耐火材料的组成 耐火材料的性质取决于其中的物相组成、分布及各相的特性。而物相组成包括矿物组成和化学组成。即耐火材料是由矿物组成，而矿物又由化学成分构成。 1、化学组成： 耐火材料（原料或制品）的化学组成，一般用化学分析的方法进行测定。耐火材料通常测定AL2O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2、ZrO2、Na2O、K2O等氧化物和烧失量。化学组成是构成耐火材料制品的基础。根据耐火材料中各成分的含量及作用，通常将耐火材料的组成分成两部分，即占绝对多量的基本成分——主成分和占少量的从属的副成分。副成分是原料中伴随的夹杂成分和工艺过程中特别加入的添加成分（加入物）。 1.1 主成分：它是耐火材料占绝大多数的组分，是构成耐火基体材料的成分，也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。其主要成分可以是氧化物，也可以是元素或非氧化物的化合物。耐火材料按其主成分的化学性质又可分为三类。 1.1.1 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，几乎由94％——97％的游离二氧化硅（SiO2）构成。黏土质耐火材料与硅质相比，游离二氧化硅的量较少，是弱酸性的。半硅性耐火材料居于中间。 1.1.2 中性耐火材料按其严格含义来说是碳质耐火材料，高铝质耐火材料(AL2O3含量45％ 以上）是片酸而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。 1.1.3 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。 1.2 杂质。这些杂质是 某些能与耐火基体作用而使其耐火性能降低的氧化物或化合物，即通常称为溶剂 的杂质。例如镁质耐火材料的主成分是MgO，其它氧化物成分均属于杂质成分。 1.3 添加成分：在耐火制品生产中，为了促进其高温变化和降低烧结温度，有时加入少量的添加成分。按其目的和作用不同分为矿化剂、稳定剂和烧结剂。除可烧掉成分外，它们都包含在制品的化学组成中。 2 、矿物组成： 耐火制品是矿物的组合体。制品的性质是其组成矿物和微观结构的综合反映。因此，在分析制品的组成对其性质的影响时，单纯从化学组成出发分析考察问题是不够全面的，应进一步观察其化学矿物组成。 耐火材料一般是多晶相组成体，