耐火材料工藝學(xué)

1、概念1 耐火材料：耐火度不低于1580度的無機(jī)非金屬材料2 耐火度：材料在高溫作用下達(dá)到特定軟化程度的溫度，表征材料抵抗高溫作用的性能3 熱震穩(wěn)定性：耐火制品抵抗溫度急劇變化而不被破壞的能力4 高溫體積穩(wěn)定性：耐火材料在高溫下長期使用時(shí)，其外形體積保持穩(wěn)定不發(fā)生變化（收縮或膨脹）的性能5 抗渣性：耐火材料在高溫下抵抗熔渣及其他熔融液侵蝕而不被損毀的性能6 荷重軟化溫度：耐火材料在一定重力負(fù)荷和熱負(fù)荷共同作用下達(dá)到某一特定壓縮變形時(shí)的溫度7 耐真空性：耐火材料在真空和高溫下使用時(shí)的耐久性8 主成分：占絕大多數(shù)的對材料的 高溫性質(zhì)起決定性作用的成分9 雜質(zhì)成分：含量較少但對高溫性質(zhì)帶來危害的成分1

2、0 主晶相：又主要成分構(gòu)成的高熔點(diǎn)結(jié)晶相對耐火材料的性質(zhì)其決定作用11 次晶相：高溫下與主晶相和液相并存的 數(shù)量較少對耐火材料的性質(zhì)影響亦較大的第二種榮帶你較高的晶相12 基質(zhì)：除了主次晶相以外的晶相或玻璃相，骨料大晶體間隙中的存在填充的物質(zhì)13 體積密度：單位表觀體積的耐火材料所占有的質(zhì)量14 氣孔率：耐火材料中氣孔體積與總體積之比15 化學(xué)組成：化學(xué)成分構(gòu)成的，一般指氧化物，碳化物，氨化物，硼化物，硅化物元素16 礦物組成：化學(xué)成分在材料中的存在狀態(tài)17 二次莫來石化：高鋁礬土中所含的高嶺石分解并轉(zhuǎn)化為莫來石后析出的二氧化硅與水鋁石分解后的剛玉相作用形成莫來石的過程18 不定形耐火材料：由

3、合理級配的粒狀和分裝材料與結(jié)合劑共同組成的不經(jīng)成型和燒成而直接供使用的耐火材料19 彈性后效：在壓制過程中外力取消后引起坯體膨脹作用20 層密度：在壓制過程中沿加壓方向密度分布不相同，靠近加壓方向密度較大遠(yuǎn)離加壓方向密度較小，即隨著離受壓面距離的增加氣孔率增大，密度下降，這種現(xiàn)象叫層密度21 層裂：由于彈性后效和層密度共同引起的磚內(nèi)部產(chǎn)生的層狀裂紋（垂直方向扭曲）22 臨界顆粒：粉料中的最大顆粒，一般塊狀磚3mm，不燒磚5-6mm,不定型的（散裝料）8-10mm，最大35mm23 拱效應(yīng)：料倉口上的粉料相互擠壓形成拱結(jié)構(gòu)，細(xì)粉本身相互吸附，壓力24 硅質(zhì)耐火材料：以二氧化硅為主要成分的耐火制品

4、，包括硅磚，特種硅磚，石英玻璃及其制品25 硅酸鋁制耐火材料：是以三氧化二鋁和二氧化硅為基本化學(xué)組成的耐火材料26 堿性耐火材料：以氧化鎂，氧化鈣或氧化鎂和氧化鈣為主要成分的耐火材料27 高溫抗折強(qiáng)度：材料在高溫下單位截面積所能承受的極限彎曲應(yīng)力28 高溫蠕變：耐火材料在高溫下受外力作用長生的變形隨時(shí)間而增加的現(xiàn)象29 顆粒偏析：在物料流動時(shí)由于粒徑密度，形狀等差異，造成大顆粒和小顆粒相對集中的現(xiàn)象30 常溫耐壓強(qiáng)度：材料在常溫下單位截面積所能承受的最大壓力31 彈性模量：材料在其彈性范圍內(nèi)在外力的作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)荷載除去后材料仍恢復(fù)原來的形狀和尺寸，此時(shí)應(yīng)力和應(yīng)變的比值稱彈性模量32配料：

5、將各種不同品種組分和性質(zhì)的原料以及將各級粒度的顆粒按一定比例配合的工藝33 混煉：使兩種以上不均勻物料的成分和顆粒均勻化，促進(jìn)顆粒接觸和塑化操作過程34 真密度：單位實(shí)體（即不包括氣孔體積）的質(zhì)量。即耐火材料的質(zhì)量與其真體積之比，稱為真密度，通常也用g/cm3來表示。意義：是化學(xué)礦物組成的反映35 吸水率：耐火材料全部開口氣孔吸滿水時(shí)，水的質(zhì)量與干燥質(zhì)量之比，以百分率表示。測定意義：反映了材料中顯氣孔的多少；生產(chǎn)中多用于鑒定原料煅燒的質(zhì)量；同時(shí)可以預(yù)測耐火材料的抗渣性、透氣性能和熱震穩(wěn)定性等。36 透氣度：是表征材料透氣性能的指標(biāo)。其物理意義是指單位時(shí)間內(nèi)和單位壓差下，透過單位面積和一定厚度的

6、材料的氣體的量。37熱膨脹：耐火材料的體積或長度隨著溫度的升高而增大的物理性質(zhì)稱為熱膨脹。38 熱導(dǎo)率：耐火材料的熱導(dǎo)率是指單位溫度梯度下，單位時(shí)間內(nèi)通過單位垂直面積的熱量39 熱容：常壓下加熱1公斤耐火材料升高1所需要的熱量（KJ）稱為熱容。工程上所用的平均熱容是指從溫度T1到T2所吸收的熱量的平均值。平均熱容是比較粗略的，溫度范圍越大，精度越差，應(yīng)用時(shí)要特別注意使用的溫度范圍。意義：熱容對間歇式窯爐生產(chǎn)影響大，涉及加熱、冷卻的速度。特別對蓄熱磚意義更大。40侵蝕面：試樣與爐渣發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致試樣剖面腐蝕、變形和破壞的部分。 41.滲透面：試樣與爐渣發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致試樣剖面出現(xiàn)明顯的被爐渣浸潤（

7、含侵蝕）的斑痕部分。 42.侵蝕深度：以與爐渣接觸的試樣原表面為起點(diǎn)，試樣剖面被侵蝕的長度。單位為毫米 43.滲透深度：以與爐渣接觸的試樣原表面為起點(diǎn)，試樣剖面被滲透（含侵蝕）的長度。單位為毫米（mm）。 44.侵蝕面積百分率：試樣剖面被爐渣侵蝕的面積與試樣剖面總面積之比的百分率。 45.滲透面積百分率：試樣剖面被爐渣滲透的面積（含侵蝕面積）與試樣剖面總面積之比的百分率。 46.試樣渣蝕率：在高溫流動的渣液中，試樣被爐渣熔蝕的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 47 粘土質(zhì)耐火材料：Al203 3048，采用粘土為主要原料的一類耐火材料。根據(jù)原料和生產(chǎn)工藝的不同，粘土質(zhì)耐火材料分為：普通粘土磚；全生料粘土磚； 多熟

8、料粘土磚；高硅粘土磚；不定形耐火材料。生產(chǎn)簡便價(jià)格低、生產(chǎn)最多（占全國60%以上）應(yīng)用最廣泛。填空1 檢驗(yàn)煅燒是否合格的指標(biāo)：煅燒的質(zhì)量好壞，活性，縮放尺2 氣孔在材料中的存在部位：晶格，晶粒，大晶粒內(nèi)部，基質(zhì)中，大顆粒與基質(zhì)交界處3 高溫蠕變曲線三個(gè)特征階段：初期蠕變或減速蠕變；均速蠕變或穩(wěn)態(tài)蠕變；加速蠕變；4 彈性模量E,E越大，不易變形；E越小，易變形5 耐火材料的高溫使用性能：耐火度，荷軟，高溫體積穩(wěn)定性，抗渣性，熱震穩(wěn)定性，耐真空性，耐水化性6 熱應(yīng)力分類：機(jī)械熱應(yīng)力，結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力，溫差熱應(yīng)力7 材料的熱震破壞分為兩大類：一類是熱沖擊斷裂，一類是熱震損傷8 Al2O3含量：15-30%

9、-半硅質(zhì)耐火材料。 Al2O3 含量30-46%-粘土質(zhì)耐火材料。Al2O3 含量46-90%-高鋁質(zhì)耐火材料。Al2O3 含量 90%以上-剛玉質(zhì)耐火材料9 粘土分為硬質(zhì)粘土，軟質(zhì)粘土，半軟質(zhì)粘土；粘土礦物組成：主要礦物：高嶺石Al2O32SiO22H2O10 高鋁礬土的礦物組成：主要礦物：高嶺石Al2O32SiO22H2O、水鋁石Al2O3nH2O（n=1-3）11 結(jié)合劑分類：1、按化學(xué)組成：無機(jī)結(jié)合劑，有機(jī)結(jié)合劑2、按硬化特點(diǎn)：水硬性結(jié)合劑，氣硬性結(jié)合劑，熱硬性結(jié)合劑，陶瓷結(jié)合劑3、按結(jié)合特點(diǎn)：暫時(shí)性結(jié)合劑，永久性結(jié)合劑12 結(jié)合劑結(jié)合反方式：水和結(jié)合，水化學(xué)結(jié)合，陶瓷結(jié)合，黏著結(jié)合，

10、凝聚結(jié)合13 不定型耐火材料分類：澆注料，可塑料，搗打料，噴射料，投射料，耐火泥14 燒成制度分類：升溫速度，燒成最高溫度，在最高燒成溫度下的保溫時(shí)間以及冷卻速度和燒成氣氛等15 燒成時(shí)窯內(nèi)氣氛分為：氧化、還原、中性16 燒成過程中的物理化學(xué)變化：坯體排出水分階段；分解氧化階段；液相形成和耐火相合成階段；燒結(jié)階段；冷卻階段17 氣孔的分類：閉口氣孔，開口氣孔，貫通氣孔18 耐火材料向熔渣中溶解可分為：單純?nèi)芙?，反?yīng)溶解，侵入變質(zhì)溶解19 鎂鉻磚分類：普通鎂鉻磚，再結(jié)合鎂鉻磚，半再結(jié)合鎂鉻磚，直接結(jié)合鎂鉻磚20 莫來石及剛玉原料的種類：莫來石：燒結(jié)后合成莫來石，電熔合成莫來石，剛玉：燒結(jié)剛玉，電

11、熔剛玉（棕剛玉，白剛玉）思考題1 硅酸鋁質(zhì)耐火材料，隨著Al2O3 含量的增加，礦物組成如何變化？在高溫性質(zhì)上有哪些變化？答：（1）當(dāng)Al2O3 含量為15-30%時(shí)，礦物組成為：方石英和莫來石；當(dāng)Al2O3 含量為30-46%時(shí)，礦物組成為：方石英和莫來石；當(dāng)Al2O3 含量為46-90%時(shí)，礦物組成為：方石英，莫來石，剛玉；當(dāng)Al2O3 含量為90%以上時(shí)，礦物組成為：莫來石和剛玉（2）高溫性質(zhì)：隨著Al2O3 含量的增加，熱震穩(wěn)定性先升高后降低，其他高溫性質(zhì)升高2 為什么說R2O(Na2O,K2O)，是硅酸鋁質(zhì)耐火材料最有害的雜質(zhì)？答：雜質(zhì)成分中R2O的危害最大，即使其存在量很低（1%）

12、，使制品在1000度左右就能生成共溶液相，明顯的降低了制品的耐火性和高溫力學(xué)性質(zhì)，在使用過程中含有堿類熔渣和氣體，又均對硅酸鋁質(zhì)耐火材料具有嚴(yán)重的磨蝕作用3 為什么說TiO2是含Al2O3量最高的高鋁制品的有害物質(zhì)？答：A/S2.5制品，隨著Al2O3 含量的增加，TiO2 的固溶量降低，但礬土中TiO2 的含量隨著Al2O3 含量的增加而增加，所以在高Al2O3 含量的制品中，過多的TiO2會進(jìn)入液相其溶劑作用，對液體造成污染，會降低高溫性能。由此看出，TiO2 的存在，對粘土制品五明顯影響；對高鋁制品特別是等高鋁制品TiO2 含量較低，對其性質(zhì)有明顯影響，TiO2 含量增多，將會降低制品的

13、荷量重軟化溫度和高溫蠕變性4 硅酸鋁質(zhì)耐火材料生產(chǎn)中為什么要除鐵？為什么要在氧化氣氛下燒成？答：除鐵原因：在Fe2O3-SiO2-Al2O3三元系統(tǒng)中，不形成三元化合物，在高溫下，F(xiàn)e2O3在莫來石和剛玉中有一定量的固溶度。形成有限固溶體，F(xiàn)e2O3在剛玉中固溶度比在莫來石中的高，由于固溶體的形成使晶格長大。此三元系統(tǒng)的始熔溫度，當(dāng)A/S2.55時(shí)為1460度，在還原氣氛下，F(xiàn)e2O3被還原成FeO而脫熔進(jìn)入玻璃相，并使始熔溫度溫度分別下降到1240度及1380度。此外，F(xiàn)e2O3與TiO2共存時(shí)，可與Al2O3形成含鐵鈦鋁酸，并同時(shí)進(jìn)入玻璃相，增加液相量，以而降低制品的高溫力學(xué)性能。5 利用

14、Al2O3-SiO2二元素相圖分析Al2O3對SiO2和SiO2對Al2O3的溶劑作用哪個(gè)更強(qiáng)？答：（1）當(dāng)Al2O3為主要成分SiO2為雜質(zhì)成分時(shí)，體系開始出現(xiàn)液相的溫度為1600度（2）當(dāng)SiO2為主要成分Al2O3為雜質(zhì)成分時(shí)，體系開始出現(xiàn)液相的溫度為1840度，因此，Al2O3對SiO2的溶劑作用應(yīng)強(qiáng)于SiO2對Al2O3的溶劑作用。6 礬土的主要礦物是什么？加熱分哪幾個(gè)階段？答：主要礦物：高嶺石Al2O32SiO22H2O；水鋁石Al2O3nH2O（n=1-3）；礬土加熱分三個(gè)階段：分解階段、二次莫來石化階段、重結(jié)晶燒結(jié)階段7 什么是二次莫來石化，對生產(chǎn)有什么影響？工藝上采取哪些措施

15、防止其不良影響？答：二次莫來石化：高鋁礬土中所含的高嶺石分解并轉(zhuǎn)變?yōu)槟獊硎?，析出的SiO2與水鋁石分解后的剛玉相作用形成莫來石的過程。影響：產(chǎn)生松散，阻礙燒結(jié)進(jìn)行。措施：（1）原料：嚴(yán)格分級，揀選（人工揀選）；不能混級使用（隔級）；質(zhì)量要求；體積密度（吸水率）（2)礬土熟料：盡量減少粘土的用量，軟質(zhì)和半軟質(zhì)并用，并將軟質(zhì)粘土制成泥漿（3）配料：不同級別原料以臨級混用為原則（4）顆粒組成a盡可能擴(kuò)大細(xì)分的用量，由于細(xì)粉的燒成收縮大，可以全部或部分抵消二次莫來石的膨脹作用b采用部分熟料和結(jié)合粘土共同細(xì)磨的措施，粘土用量少，分布均勻，使用二次莫來石化在基質(zhì)中進(jìn)行，以細(xì)粉的收縮來抵消膨脹作用（5）燒

16、成：特級、I級：燒成溫度高，燒成制度1500-1600度。級“二次莫來石化”燒成溫度高，燒成制度1500-1600度。級：燒成溫度低，1450-1500度8 高鋁制品的性質(zhì)？答：（1）荷重軟化溫度隨Al2O3 含量的增加而提高（2）高溫蠕變性用蠕變速率表示（3）熱震穩(wěn)定性質(zhì)（4）抗渣性隨Al2O3 含量的增加，剛玉相增加，抗渣性提高9 根據(jù)硅石的加熱轉(zhuǎn)化特性和開始激烈膨脹的溫度特性，硅石分類？生產(chǎn)如何使用？答：（1）硅石分類：加熱轉(zhuǎn)化性能：快速轉(zhuǎn)化硅石、中速轉(zhuǎn)化硅石、慢速轉(zhuǎn)化硅石、特慢轉(zhuǎn)化硅石。激烈膨脹溫度：低熱穩(wěn)定硅石、中熱穩(wěn)定硅石、高熱穩(wěn)定硅石（2）生產(chǎn)上：快速轉(zhuǎn)化硅石，降低燒成溫度放大粒

17、度，少加礦化劑。慢速轉(zhuǎn)化硅石，提高燒成溫度，減小粒度，加入礦化劑。低熱穩(wěn)定硅石，緩慢加熱，減小粒度，加入礦化劑10 硅磚生產(chǎn)中為什么要加入廢硅磚？答：硅磚生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的燒成廢硅磚可作為原料使用，可經(jīng)轉(zhuǎn)化，開裂可以減少硅坯的燒成膨脹，提高成品率15-20%。但加入過多會降低制品的耐火度和機(jī)械強(qiáng)度，提高氣孔率，增加雜質(zhì)11 硅磚燒成過程中應(yīng)注意哪些問題？答：（1）600度以下時(shí)可用較快的升溫速度燒成（2）700度以上至1100-1200度溫度范圍，保證硅坯加熱的可盡快升溫（3）1100-1200度至燒成終了的高溫階段的升溫速度應(yīng)逐漸降低，并能緩慢均勻升溫（4）為了在高溫階段使溫度緩慢均勻上升，采

18、用弱還原火焰燒成（5）硅磚燒成溫度最高不能超過1430度（6）冷卻階段：高溫下可以快冷，低溫時(shí)緩慢冷卻12 為什么生產(chǎn)中加Ca、Fe作為礦化劑？為什么要限制原料中Ca、Fe含量？答：CaO對硅質(zhì)原料的耐火度降低不大，并有足夠的狂化作用，同時(shí)使泥料具有粘合性和可塑性，是磚坯干燥后具有一定強(qiáng)度，為了提高適應(yīng)的轉(zhuǎn)變程度，減少磚坯燒成時(shí)的膨脹和松散，以及減少制品的裂紋，還與石灰同時(shí)加入Fe2O3,加入Fe2O3可以顯著液相出現(xiàn)溫度和粘度13 為什么說Al2O3是硅磚生產(chǎn)中的有害物質(zhì)？答：在CaO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)中：（1）SiO2-CaO二元系統(tǒng)，TE=1436度，；SiO2-Al2O3二元系

19、統(tǒng)，TE=1575度；三元系統(tǒng)TE=1170度，有CaO存在時(shí)，Al2O3是有害雜質(zhì)（2）當(dāng)CaO+Al2O3總量一定時(shí)，等溫線定向（從左下到右上）看出A/C比上升，液相急劇增加溶劑作用上升，對高溫性能不利簡答1 溶劑作用？如何衡量雜質(zhì)對溶劑作用的強(qiáng)弱？答：溶劑作用：雜質(zhì)成分與主成分作用使體系開始出現(xiàn)液相的溫度降低的作用。溶劑作用的強(qiáng)弱：（1）體系開始出現(xiàn)也下崗溫度的高低（2）單位雜質(zhì)作用生成的液相量（3）隨著溫度的升高，液相數(shù)量增長的速度快慢（4）液相的性質(zhì)（粘度、濕潤性）2 高鋁制品的生產(chǎn)工藝要求？答：（1）原料：嚴(yán)格分級，揀選（人工揀選）；不能混級使用（隔級），質(zhì)量要求，體積密度（吸水率

20、）（2）礬土熟料：盡量減少粘土的用量，軟質(zhì)和半軟質(zhì)粘土并用，并將軟質(zhì)粘土制成泥漿（3）配料：不同級別以臨級混用為原則（4）顆粒組成a盡可能擴(kuò)大細(xì)粉的用量，由于細(xì)粉的燒成收縮大，可以全部或部分抵消，二次莫來石化在基質(zhì)中進(jìn)行，以細(xì)粉的收縮來抵消膨脹作用（5）燒成：特級、I級：燒成溫度高，燒成制度1500-1600度。級“二次莫來石化”燒成溫度高，燒成制度1500-1600度。級：燒成溫度低，1450-1500度3 什么是礦化劑？礦化劑如何起作用？影響礦化劑的因素？答：礦化劑：硅磚生產(chǎn)當(dāng)中促進(jìn)鱗石英析晶的添加物。作用：（1）加速石英在燒成時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榈兔芏鹊淖凅w（鱗石英和方石英(2)不顯著降低其耐火度（

21、3）防止磚坯燒成時(shí)因發(fā)生急劇膨脹而產(chǎn)生的松散和開裂。影響因素：（1）液相出現(xiàn)的溫度和數(shù)量：液相數(shù)量越多，礦化作用越強(qiáng)，但是，液相過多會影響高溫性能，只要液相數(shù)量能夠包圍石英顆粒和填充裂縫即可。石英：1050度轉(zhuǎn)變成方石英，只要在1050度之前出現(xiàn)液相即可。（2）液相的組成和性質(zhì)：是否有利于溶解石英和亞穩(wěn)方石英，析出鱗石英。當(dāng)液相中含有R+和R2+能提供自由氧，而使Si-O斷裂，有一些陰離子F樣的作用。當(dāng)液相當(dāng)中O/Si比較小時(shí)，有利于析晶，此時(shí)液相易于被SiO2飽和，利于析晶。液相粘度較低，利于溶解-析晶。R+和R2+會使粘度下降，R3+提高粘度。FeO、MnO的潤濕能力強(qiáng)，礦化作用強(qiáng)。工業(yè)上

22、大多選用CaO、FeO。4 耐火度與純物質(zhì)熔點(diǎn)的區(qū)別？答：耐火度和純物質(zhì)熔點(diǎn)的區(qū)別：熔點(diǎn)是固液平和共存的溫度，固定的溫度點(diǎn)，而耐火材料是多項(xiàng)混合體，沒有固定的熔點(diǎn)，只有開始出現(xiàn)和完全熔融的溫度范圍，在這個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)固液共存，一般材料的耐火度低于相應(yīng)純物質(zhì)熔點(diǎn)5 鎂碳磚中碳的作用？答：碳的作用：（1）【C】熔點(diǎn)高，3500度，不與任何氧化物共熔（2）可以提高材料的抗侵蝕能力（抗渣性）碳與高溫熔渣金屬液不潤濕，阻礙熔渣與耐火材料的接觸與滲透，碳可以填充氣孔，提高密度，有助于抗渣性和強(qiáng)度，碳使Fe-Fe,提高抗Fe能力（3）【C】可以提高材料的熱震穩(wěn)定性（4）缺點(diǎn)：易氧化，局限性：【C】還可以還原M

23、gOMgO+CO揮發(fā)，降低密度，強(qiáng)度，抗侵蝕性，沖刷性6 混煉的目的，影響因素？答：目的：成份和性質(zhì)均勻化，影響因素（1)加料順序：骨料結(jié)合劑（液體）細(xì)料（2）混煉時(shí)間：時(shí)間長造成再粉碎，水散失，水化作用，（3）困料：在一定溫度、濕度放置一段時(shí)間（塑化），時(shí)間不能太長，結(jié)合劑分布均勻，細(xì)菌作用，有機(jī)酸，表面活性劑作用：對水化反應(yīng)，生成氣體反應(yīng)，酸加FeH2。抽真空，加表面活性劑（4）混煉設(shè)備的影響：濕碾機(jī)，粘土，高鋁，硅磚，高速混煉機(jī)，雙軸攪拌機(jī)7 直接結(jié)合的定義及影響因素答：定義：高熔點(diǎn)礦物在高溫下互相接觸或通過第二固相將高熔點(diǎn)晶相連接起來影響因素：（1）二相：a、倍半氧化物R2O3；b 、

24、C/S比增大，直接結(jié)合率大（2）三相：鎂白云石磚、鎂鉻磚屬于同一晶相的結(jié)合，隨著其含量增加而提高，異相間的結(jié)合比同相間的結(jié)合率都高，引入第二固相可以提高直接結(jié)合率8 為什么加骨料細(xì)粉？各有什么特點(diǎn)？答：骨料性質(zhì)：優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高，密度高，耐火性好，有明顯的粒狀結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)：比表面小，表面能低，自身結(jié)合能力差，燒結(jié)性差。細(xì)粉性質(zhì)：（彌補(bǔ)了骨料弱點(diǎn)）（1）遇水后產(chǎn)生塑性結(jié)合性（2）燒結(jié)性：熔體析晶能力強(qiáng)，聚集再結(jié)晶能力強(qiáng)（3）對骨料具有填充作用-致密化（4）弱點(diǎn)：強(qiáng)度低，松散燒成收縮大，過早出現(xiàn)液相9 耐火材料的常溫耐壓強(qiáng)度，是不是越高越好？答：常溫耐壓強(qiáng)度：常溫下耐火材料在單位面積上鎖能承受的最大壓力

25、。意義：(1)間接反映出工藝過程的合理性（2）間接反映出其他的力學(xué)性能優(yōu)勢（3）測定方便（4）判斷材料質(zhì)量的常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目，因此，如果耐火材料常溫耐壓強(qiáng)度過高，則增大材料破壞的可能性10 鎂磚特點(diǎn)，鎂鋁磚特點(diǎn)？為什么鎂鋁磚比鎂磚熱震性好？答：（1）MA與方鎂石一樣，是等軸晶系，熱膨脹性屬各向同性，而且他的膨脹系數(shù)比普通鎂磚小。這是鎂鋁磚熱震穩(wěn)定性高的重要原因（2）以MA為結(jié)合物的鎂鋁磚彈性模量（0.12-0.228*105MPa)較普通鎂磚（0.6-5105MPa)小得多，這也是熱震穩(wěn)定性高的一個(gè)原因（3）MF在MA中的溶解度較在方鎂石中的溶解度大得多，因此MA能從方鎂石中轉(zhuǎn)移出MF，從而消除了

26、MF因溫度波動引起的向方鎂石中溶解或自其內(nèi)部析出的作用，而提高方鎂石的塑性，消除對熱震穩(wěn)定性的不良影響（4）MA與FeO反應(yīng)可以生成含有氧化鐵的尖晶石（5)尖晶石的熔點(diǎn)為2135度，且與方鎂石形成二元系的始熔溫度較高（1995度）。因而以MA作結(jié)合物的制品的耐火度和荷重變形溫度較高。*快狀燒成耐火制品的一般生產(chǎn)工藝流程如下：原料的加工配料混練成型干燥燒成揀選成品*根據(jù)耐火度的高低： 普通耐火材料：15801770 高級耐火材料：17702000 特級耐火材料：2000*按化學(xué)屬性分類：耐火材料按化學(xué)屬性大致可分為酸性耐火材料、中性耐火材料、堿性耐火材料。*按化學(xué)礦物組成分類：氧化硅質(zhì)耐火材料

27、硅酸鋁質(zhì)耐火材料、半硅質(zhì)耐火材料、粘土質(zhì)耐火材料、 高鋁質(zhì)耐火材料剛玉質(zhì)耐火材料堿性耐火材料、鎂質(zhì)耐火材料、鎂鋁質(zhì)耐火材料、鎂鈣質(zhì)耐火材料鎂橄欖石耐火材料尖晶石耐火材料含鋯耐火材料含碳耐火材料 碳復(fù)合耐火材料 不定形耐火材料隔熱耐火材料特殊耐火材料*酸性耐火材料：通常是指其中含有相當(dāng)數(shù)量二氧化硅的耐火材料。是酸性最強(qiáng)的耐火材料； 粘土質(zhì)耐火材料中游離二氧化硅含量較少，是弱酸性的；半硅質(zhì)耐火材料居于期間。*中性耐火材料按嚴(yán)格意義講是指碳質(zhì)耐火材料。但通常也將以三價(jià)氧化物為主體的高鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、鋯剛玉質(zhì)、鉻質(zhì)耐火材料歸入中性耐火材料（兩性氧化物如Al2O3、Cr2O3等）。尤其對弱酸、弱堿的侵蝕具

28、有較好的抵抗能力。*堿性耐火材料：耐火度都比較高，對堿性介質(zhì)的化學(xué)侵蝕具有較強(qiáng)的抵抗能力。*耐火材料依據(jù)形狀及尺寸的不同：標(biāo)普型、異型、特異型、 耐火器皿 * 從外觀來分：A:定型：磚制品、B:不定型：散狀耐火材料*按生產(chǎn)工藝，可分為燒成制品、熔鑄制品和不燒制品。按應(yīng)用，可分冶金類 70%；建材類 20%；石化、電力、國防等10%*耐火材料按其主成分的化學(xué)性質(zhì)可分為酸性耐火材料、中性耐火材料和堿性耐火材料。*添加成分： 在生產(chǎn)過程中為了某種特定的需要而人為地加入的少量成分。也有熔劑作用*按照添加劑的目的和作用不同可分為:礦化劑、穩(wěn)定劑、促燒劑 結(jié)論： 1.最大限度發(fā)揮主成分的固有特性。2.盡可

29、能抑制雜質(zhì)成分的惡劣影響。3.充分利用添加成分有益機(jī)能。*穩(wěn)定劑：抑制某些相的生成而加入的外加劑。*燒結(jié)劑：耐火材料在高溫?zé)崽幚頃r(shí)，為促進(jìn)高溫反應(yīng)，降低燒結(jié)溫度所使用的外加劑，稱為燒結(jié)劑。*化學(xué)分析=灼減+ 各氧化物含量；灼減=干燥材料排出氣態(tài)產(chǎn)物（如CO2,H2O及有機(jī)物）減少質(zhì)量百分率。（成型尺寸放大115*66*69 灼 114*65*68 ）*耐火材料一般說來是一個(gè)多相組成體，其礦物組成取決于耐火材料的化學(xué)組成和生產(chǎn)工藝條件。礦物組成可分為兩大類：結(jié)晶相與玻璃相。根據(jù)礦物相的性質(zhì)、所占的比重和對材料性質(zhì)的影響，將礦物組成分為主晶相、次晶相和基質(zhì)很多材料以主、次晶相復(fù)合命名：剛玉、莫來石

30、磚、莫來石、剛玉磚*基質(zhì)的組成和形態(tài)對耐火制品的高溫性質(zhì)和抗侵蝕性能起著決定性的影響?；|(zhì)高溫易形成液相，若液相溫度低、粘度小、數(shù)量多，危害材料高溫性質(zhì)?；|(zhì)對于主晶相而言是制品的相對薄弱之處。*耐火材料主晶相與基質(zhì)的結(jié)合形態(tài)有兩種：即陶瓷結(jié)合（膠結(jié)結(jié)合）與直接結(jié)合。陶瓷結(jié)合又稱為硅酸鹽結(jié)合(膠結(jié)結(jié)合)，其結(jié)構(gòu)特征是耐火制品主晶相之間由低熔點(diǎn)的硅酸鹽非晶質(zhì)和晶質(zhì)聯(lián)結(jié)在一起而形成結(jié)合。直接結(jié)合是指耐火制品中，高熔點(diǎn)的主晶相之間或主晶相與次晶相間直接接觸形成結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)的一種結(jié)合。直接結(jié)合耐火制品一般具有較高的高溫力學(xué)性能，與材質(zhì)相近的硅酸鹽結(jié)合的耐火制品相比高溫強(qiáng)度可成倍提高，其抗渣蝕性能和體積穩(wěn)定

31、性也較高。*體積密度、氣孔率、熱膨脹性、導(dǎo)熱系數(shù)、常溫耐壓強(qiáng)度、高溫耐折強(qiáng)度、高溫蠕變性、彈性模量的意義和影響因素？答：體積密度：意義：（1）是致密度的指標(biāo)，但同時(shí)又是化學(xué)礦物組成的反應(yīng)（2）重要的質(zhì)量指標(biāo)（3）計(jì)算砌筑體荷重的重要數(shù)據(jù)。影響因素：導(dǎo)熱性，熱容量。氣孔率：意義：（1）反應(yīng)材料的致密程度（2）有助于檢驗(yàn)其他性能：氣大強(qiáng)度大；氣大抗渣性小；氣大耐磨性??；氣大熱震穩(wěn)定性大（3）氣孔在材料中存在部位影響材料性質(zhì)（4）氣孔形狀大小都影響材料性能（5）氣孔率高低。因素：生產(chǎn)工藝對氣孔率影響較大，另外也與坯體的特征及坯體在燒成時(shí)形成晶相數(shù)量有關(guān)。熱膨脹性：意義：窯爐設(shè)計(jì)的重要數(shù)據(jù)，預(yù)備膨脹縫

32、的依據(jù)，可間接判斷耐熱震穩(wěn)定性。因素：（1）決定其化學(xué)組成（2）與材料中結(jié)晶的晶體結(jié)構(gòu)和鍵強(qiáng)密切相關(guān)（3）組成相同的晶體膨脹系數(shù)大于非晶體（4）通常堿性材料膨脹系數(shù)比酸性耐火材料大（5）加熱過程中存在較多晶轉(zhuǎn)變材料，其膨脹系數(shù)也發(fā)生變化（6）宏觀氣孔率大，熱膨脹系數(shù)小，熱穩(wěn)定性好（7）各向異性材料如石塞膨脹系數(shù)有方向性。導(dǎo)熱系數(shù)：意義：耐火材料的熱導(dǎo)率對高溫?zé)峁ぴO(shè)備設(shè)計(jì)是不可缺少的重要參數(shù)，耐火材料的熱導(dǎo)率的大小不僅與其用途有關(guān)而且也是直接影響制品熱震穩(wěn)定性的重要因素。因素：（1）與化學(xué)礦物組成和晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，結(jié)構(gòu)簡單的材料的熱導(dǎo)率大于結(jié)構(gòu)復(fù)雜材料的熱導(dǎo)率，晶體結(jié)構(gòu)的熱導(dǎo)率大于非晶體材料的熱導(dǎo)

33、率，各向異性的熱導(dǎo)率大于各向同性（2）溫度的影響，大多數(shù)的耐火材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低，少數(shù)耐火材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而增大（3）氣孔的影響，耐火材料中所含的氣孔對其熱導(dǎo)率的影響最大，一般說來在一定溫度范圍內(nèi)氣孔率越大導(dǎo)熱率越低。常溫耐壓強(qiáng)度：意義：（1）可間接反映工藝制度的合理性（2）可間接反映其他性質(zhì)的優(yōu)劣（3）測定方便，是判斷耐火材料質(zhì)量的常規(guī)檢驗(yàn)指示。因素：（1）材料顆粒自身強(qiáng)度（2）顆粒間結(jié)合強(qiáng)度（3）顆粒偏析。高溫拉折強(qiáng)度：意義：是評價(jià)耐火材料在高溫?zé)釕B(tài)下質(zhì)量的重要指示，特別對于直接結(jié)合的堿性制品和不燒制品及不定型制品意義更大。因素：（1）化學(xué)礦物組成（2）組織結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工

34、藝（3）結(jié)合劑。必須檢驗(yàn)：干燥、燒結(jié)后制品的常溫耐壓強(qiáng)度指標(biāo)。高溫蠕變性：意義：測定耐火材料的蠕變意義在于研究耐火材料在高溫下由于應(yīng)力作用而產(chǎn)生的組織結(jié)構(gòu)變化，檢驗(yàn)制品的質(zhì)量和評價(jià)生產(chǎn)工藝。因素：（1）使用條件：溫度荷重大事件長則蠕變大（2）氣氛性質(zhì)：氧化或還原氣氛，使Fe變價(jià)影響粘度（3）化學(xué)礦物組成：晶相與玻璃相的相對多少，玻璃相對晶相的潤濕性，粘度等都是晶相對晶體的彈性鍵強(qiáng)發(fā)育程度，缺陷的影響如空位，位錯，晶界滑移等（4）顯微結(jié)構(gòu)影響，氣孔多蠕變大。彈性模量：意義：（1）測定彈性模量可以判斷材料中是否有缺陷和缺陷的多少，從而可測工藝過程的優(yōu)劣（2）判定基質(zhì)軟化和液相形成的溫度范圍（3）確

35、定晶體是否有晶型變化和內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化（4）判斷其他性質(zhì)，如與熱震穩(wěn)定性成反比，與強(qiáng)度耐磨性等大致成正比。因素：（1）化學(xué)礦物組成，晶體的化學(xué)鍵類型缺陷（2）組織結(jié)構(gòu)與各向間的結(jié)合強(qiáng)度（3）溫度的影響*耐火制品的顯氣孔率，波動范圍較廣，燒成制品在10-28%,多孔制品的最高可達(dá)75-80%，不燒制品3-7%，耐火澆注料一般在10-20%。*影響耐火度的本質(zhì)因素1、主成分熔點(diǎn)的高低和數(shù)量的多少，特別是雜質(zhì)成分對主成分的熔劑作用的強(qiáng)弱2.測定條件也將影響到耐火度的大小，如：粉末的粒度、測溫錐的安裝、升溫的速率及爐內(nèi)的氣氛（針對變價(jià)元素，如Fe2與Fe3之間的轉(zhuǎn)變）耐火度的意義：判定耐火材料質(zhì)量的重要指

36、標(biāo)，即材料中雜質(zhì)的含量和種類，對原料來說，可以評價(jià)原料純度。*提高荷軟措施：改善基質(zhì)，提高純度，減少低熔物，2-硅磚提高措施：這類材料提高荷軟難度較大，因?yàn)樗暮绍洔囟扰c石英的熔點(diǎn)已經(jīng)很接近了，只能提高鱗石英、方石英含量。*軟化變形的原因分析：屬塑性變形特征：1.液相產(chǎn)生溫度高低與數(shù)量多少；2.液相粘度及粘度隨溫度變化的變化特征。*影響荷軟的因素： 1.顯微結(jié)構(gòu)：直接結(jié)合TH高，而陶瓷結(jié)合TH低2.化學(xué)礦物組成： 主晶相的熔點(diǎn)高，原料純度高，則TH高，加入添加劑，形成第二固相，變成直接結(jié)合，則TH提高。3.晶相與液相的相互作用，是否溶解，改變液相的數(shù)量和性質(zhì)。 4.宏觀組織結(jié)構(gòu)：氣孔多，變形大

37、，TH低。5.測定條件；升溫速率快，荷軟溫度較高。 測定荷軟的意義：比耐火度更接近使用情況，可以作為材料最高的使用溫度參考。重要性能指標(biāo)。根據(jù)荷軟變形曲線可以反推出材料的結(jié)構(gòu)特征。*高溫體積穩(wěn)定性重?zé)€變化（體積變化）的原因：燒成制品在高溫煅燒時(shí)由于各種原因，其物理化學(xué)反應(yīng)往往未達(dá)到平衡狀態(tài),在使用過程中，再經(jīng)受高溫作用，這些變化還會繼續(xù)進(jìn)行。意義：重?zé)€（體積）變化的大小表征了耐火制品的高溫體積穩(wěn)定性，是一項(xiàng)重要的使用性質(zhì)；由此可以判斷生產(chǎn)工藝的合理性，如燒結(jié)是否充分。影響因素：主要是工藝因素，如燒成溫度、保溫時(shí)間、顆粒級配、配料比例、混合是否均勻等。*影響耐火材料抗渣性的因素：1.耐火材料與熔渣的組成和性質(zhì)：（內(nèi)因）2.耐火材料的結(jié)構(gòu)特征：宏觀氣孔率大小，提高致密性；3.熔渣粘度和潤濕性：加石墨（浸漬焦油）