理工大学2007耐材A标答
一、填空题（20分，每题2分）
1、耐火材料的物理性能主要包括烧结性能、力学性能、热学性能、和高温使用性能。
2、材料的化学组成越复杂，添加成分形成的固溶体越多，其热导率越小；晶体结构愈简单，
热导率越大。
3、硅砖生产中矿化剂的选择原则为系统能形成二液区，并且系统形成液相的温度低或不大
于1470℃。
4、相同气孔率的条件下，气孔大而集中的耐火材料热导率比气孔小而均匀的耐火材料大。
5、“三石”指蓝晶石、红柱石、硅线石，其中体积膨胀居中的是硅线石。
6、赛隆（Sialon）是指Si3N4与Al2O3在高温下形成的一类固溶体。
7、连铸系统的“三大件”，通常指整体塞棒、长水口和浸入式水口，其化学组成主要为Al2O3、
SiC、C、SiO2等。
8、高温瓷涂层的施涂方法主要有烧结法或火焰喷涂、等离子喷涂、低温烘烤补强法和气
相沉积法等。
9、不定形耐火材料所用的结合剂按硬化特点分有水硬性结合剂、热硬性结合剂、气硬性结合
剂和火硬性结合剂。
10、镁铝尖晶石的合成属固相反应烧结，影响其合成质量的因素主要为原料纯度或细度、外加剂、
烧成温度。
二、选择题（10分，每题5分）
1、不同耐火材料所对应的化学矿物组成特征1个0.83分
①方镁石；②CaO；③K2O,Na2O；④刚玉；⑤Al2O3；⑥鳞石英。
2、白云石耐火材料抵抗富铁渣侵蚀能力的顺序：③＞①＞②，在⑤条件下更是如此。
1个1.25分①理论白云石；②高钙白云石；③富镁白云石；④氧化；⑤还原。
三、判断简答题（28分，每题7分）
1、耐火度愈高砖愈好。
答：错。(2.5分)
耐火度是指耐火材料在无荷重条件下抵抗高温而不熔化的特性。而耐火材料在使用过程中不可能无荷重，因此，耐火度只能作为一个相对指标。(4.5分)
2、水泥因含有一定数量CaO，所以，为提高高温性能，浇注料应该采用超低水泥或无水泥结合。答：错。(2.5分)
浇注料向低水泥或无水泥方向发展主要是指Al2O3-SiO2系耐火材料，Al2O3、SiO2、CaO等高温下易形成低熔物影响高温性能，而刚玉或高纯铝镁系浇注料采用水泥结合，问题不大。(4.5分) 3、二次莫来石化因伴随体积膨胀，所以，在生产中应尽可能地避免。
答：错。(2.5分)
二次莫来石化主要是指高铝砖生产中结合粘土的SiO2与高铝熟料的Al2O3反应生成莫来石，并伴随体积膨胀，因此，在生产高铝砖过程中应尽可能地避免。但是，在生产高荷软耐火材料或低蠕变砖时，其原理正是利用这种反应产生的一定体积膨胀效应。(4.5分)
4、石墨能在钢铁熔体中溶解，对其有一定污染，因此，碳复合耐火材料前途黯淡。
答：错。(2.5分)
石墨尽管高温下对钢水有一定污染，但石墨熔点高、热膨胀系数小、热导率高、不易被渣润湿，因此，碳复合耐火材料具有优异的热震稳定性、抗渣渗透性。所以，在冶炼条件苛刻的关键部位仍然需要碳复合耐火材料。(4.5分)
四、论述题（42分，每题14分）
1、试区别热剥落、结构剥落、机械剥落所形成的主要原因，并说明提高这些性能的主要措施。答：热剥落：热震稳定性；结构剥落：渣渗透；机械剥落：机械冲击。2.5分
主要措施：
热剥落：1）热膨胀系数小；2）导热率高；3）弹性模量小；4）微裂纹；5）少量液相；
6）晶须；7）合适强度。（至少3种） 4.5分
结构剥落：1）保证和提高原料的纯度，改善制品的化学矿物组成；
2）提高体积密度，降低气孔率；
3）引入不润湿外加物，提高直接结合率，增大二面角；
4）增大渣的粘度。（至少2种）4分机械剥落：1）骨料硬度；2）泥料粒度组成；3）气孔率；4）结合性质。
或者1）提高密度；2）增大强度；3）制品的矿物组成，如固相、液相比例等；4）组织结构，降低气孔率；5）提高材料颗粒结合的牢固性。（至少2种）3分2、碳复合耐火材料的技术关键之一是选择合适的抗氧化剂。试写出四种抗氧化剂，并举一例从热力
学和动力学上说明抗氧化剂的作用原理。
答：抗氧化剂：Al、Si、SiC、合金或其它（略）等。4分
热力学：抗氧化剂夺氧能力，或与氧反应的△G小于石墨与氧反应的△G。5分动力学：抗氧化剂与氧反应后形成化合物，或固相或液相（低熔物），有时还伴随一定体积膨胀，因此，体积密度提高，气孔率降低。氧向渗透能力降低。5分
3、我国是世界耐火材料大国，但高资源消耗、高能耗、高环境污染仍然是耐火材料产业发展中的重
要问题。试选择其中任何方面介绍你的认识或提出你的设想。
答：高资源消耗：优质、高效、废弃物再生利用。
高能耗：不定形耐火材料、轻质耐火材料。
高环境污染：开发无铬耐火材料、环保沥青、环保结合剂、除尘系统、废弃物再生利用。（只
要某一方面或多方面谈到2点即可）1点7分
理工大学2007耐材B标答
一、填空题（20分，每题2分）
1、耐火材料的显气孔率是指开口气孔体积占总气孔体积的百分比例。
2、与非等轴晶系的材料相比，一般氧化物材料的热膨胀率较大，热导率较大。
3、弹性模量（E）是耐火材料的力学性能，其值越大，说明在相同的应力作用下，变形越小。
4、硅砖生产中矿化剂的矿化能力主要取决于所加矿化剂与SiO2形成液相的开始形成温度，液相的数量、粘度、润湿能力和其结构。
5、连铸“三大件”是指整体塞棒、长水口和浸入式水口，其材质主要为铝碳质。
6、“三石”指蓝晶石、硅线石、红柱石，其中加热发生膨胀最大的是蓝晶石。
7SiO2、Fe2O3和部分TiO2等得到。
8、金属瓷是一种由金属或合金同瓷所组成的非均质的复合材料。
9、耐火纤维的喷吹质量与熔液的粘度、表面力以及喷吹速度有关。
10、Al2O3-SiO2系耐火材料的高温力学性能主要取决于其结晶效应和玻璃效应。
二、选择题（10分，第1题每空0.5分，第2题每空1分）
1、不同耐火材料所对应的烧成条件及主晶相
①弱氧化气氛；②还原气氛；③弱还原气氛；④氧化气氛；⑤氮化气氛
⑥方镁石；⑦刚玉；⑧莫来石；⑨鳞石英；⑩尖晶石
2、白云石质耐火材料抵抗富铁渣侵蚀能力的顺序：3 ＞1 ＞2 ，而抵抗富硅渣侵蚀能力的顺序：
2 ＞1 ＞
3 。①理论白云石；②高钙白云石；③富镁白云石。
三、判断简答题（20分，每题5分）
1、结构剥落是热震引起的材料结构破坏而导致的剥落。
答：错。热剥落是热震引起的剥落，渣引起的材料变质导致剥落为结构剥落。
2、相同气孔率的条件下，气孔大而集中的耐火材料隔热性能比气孔小而均匀的耐火材料优越。答：错。气孔大而集中，因空气对流和耐火材料颗粒较高的导热性，其隔热性能比气孔小而均匀的耐火材料差。
3、非氧化物如赛隆（Sialon）、氮氧化铝（Alon）等由于容易氧化，因此，非氧化物复合耐火材料前
途黯淡。
答：错。非氧化物一般都易氧化，且有些还易水化，但主要为原子结构，共价键化合物，强度大，不易被熔渣、钢水（铁水）润湿，抗渣侵蚀及渗透性强，不会给钢水增碳，因此，非氧化物复合耐火材料是炼铁或含碳系统的理想耐火材料，在某些情况下可取代碳复合耐火材料，故前途不能说黯淡。
4、向水泥结合浇注料中加水，主要是为了保证浇注料能够浇注。
答：错。向浇注料中加水，除了使浇注料具有一定流动性，保证浇注外，主要是为了让水泥与水反应形成相应水合物，导致浇注料产生强度。
四、论述题（50分，每题10分）
1、热风炉用硅线石质砖抗蠕变性是衡量其优劣的重要物理性能指标。试述影响这种材料抗蠕变性的
因素。
答：影响因素：（1）纯度愈高，抗蠕变性愈好；杂质愈多，抗蠕变性愈差。
（2）结晶相/玻璃相比例愈高，抗蠕变性愈好，反之愈差。
（3）结晶相晶粒愈细，晶界愈多，颗粒愈细，抗蠕变性愈差。
（4）玻璃相形成温度愈高，粘度愈高，抗蠕变性愈好。
（5）结晶相呈针状、棒状、柱状网络交叉，抗蠕变性愈好。
（6）结晶相与玻璃相之间无反应或溶解，一般抗蠕变性更好。
（7）还原气氛较氧化气氛下，抗蠕变性更差，或升温速度愈快，抗蠕变性偏高。2、随着炉外精炼技术的发展，刚玉－尖晶石和矾土－尖晶石耐火材料已经成为钢包衬的主要材料。
试述这类钢包材料的尖晶石的引入方式、尖晶石的种类及其基本特性。
答：1）引入方式
—以镁砂或MgO引入；
—以预合成镁铝尖晶石引入。
2）分类
—按化学组成分：高档（Al2O3合成）、低档（矾土合成）
—按矿物组成分：富镁、理论、富铝
—按工艺分：电熔、烧结（一步法、二步法、一步半法）
—按烧结程度分：死烧、轻烧
3）基本特性
—高档尖晶石纯度高，耐火性好，抗渣侵蚀性好，与低档比，难烧，价格也高。
—富铝尖晶石较理论尖晶石、富镁尖晶石难烧，但前者缺陷多，抗渣渗透性较后者强，而后者抗渣侵蚀性相对较好。
—电熔尖晶石晶粒粗大，晶界少，而烧结尖晶石正好相反，因此，前者抗渣侵蚀性强，后者抗热震性好。
3、不定形耐火材料因生产工艺不同种类繁多，其关键通常是采用合适的结合剂。请各举一例说明不
定形耐火材料主要有哪些结合剂。
答：1）按时间：暂时性结合剂和永久性结合剂，如沥青、硫酸铝。
2）按性质：有机结合剂和无机结合剂，如树脂、卤水。
3）按硬化方式：
—热硬性，如磷酸二氢铝
—气硬性，如水玻璃
—水硬性，如纯铝酸钙水泥
—火硬性，如瓷结合（尖晶石等）
4）按结合方式：水合结合和凝聚结合，如水泥、硅微粉。
4、碳复合耐火材料低碳化是耐火材料发展方向之一，但低碳化势必导致抗渣侵蚀及渗透、抗热震性
降低。试述低碳镁碳砖开发中可能采取的措施。
答：解决办法：
（1）添加导热性、导电性好的金属或合金等；
（2）添加非氧化物如Sialon或Alon或Si3N4或SiC等；
（3）添加低热膨胀系数材料或引入微裂纹或抗渣性强的材料，如ZrO2或锆刚玉等；
（4）采用超细石墨取代天然石墨；
（5）添加纳米碳管、纳米碳纤维或晶须等；
（6）改变颗粒级配，适当增大临界颗粒尺寸。
5、节能减排和应对气候变化已经成为我国当前经济社会发展的一项重要而紧迫的任务。试从耐火材
料角度介绍你的认识或提出你的设想。
答：高资源消耗：优质、高效、废弃物再生利用。
高能耗：不定形耐火材料、轻质耐火材料。
高环境污染：开发无铬耐火材料、环保沥青、环保结合剂、除尘系统、废弃物再生利用。
2003级《耐火材料工艺学》试题
一、填空（每题2分）
1 耐火材料是指耐火度不低1580℃的无机非金属材料，其性能主要取决于化学组成和物相组成；2显气孔率是指制品中所有开口气孔体积与其总气孔体积的比值；
3耐火材料的热膨胀、热导率是指其热学方面的物理性质，一般情况下，晶体结构对称性愈强，热膨胀率愈高，晶体结构愈复杂，热导率愈低；
4 为了使硅砖量形成鳞石英，通常采用的矿化剂有CaO、Fe2O3。
5硅酸铝质耐火材料是以Al2O3和SiO2为基本化学组成的耐火材料，我国高铝矾土原料的主要矿物组成是水铝石和高岭石，其中＿＿等矾土熟料比＿＿等矾土熟料难烧结；
6天然产的无水硅酸铝原料“三石”是指蓝晶石、硅线石、红柱石，其加热膨胀效应最大的：蓝晶石；
7镁碳砖的主要原料是氧化镁和石墨以及碳质结合剂，铝碳质制品主要应用于连铸系统的“三大件”，也即长水口、浸入式水口和整体塞棒；
8 主晶相是指决定耐火材料性质的主要矿相，直接结合指高熔点主晶相之间或主晶相与次晶相间直接接触产生结晶网络的结合，瓷结合指耐火制品主晶相之间由低熔点的硅酸盐相（非晶质和晶质）连接在一起而形成的结合，镁砖的主晶相是方镁石，镁铝砖（Al2O35-10%）的主晶相是方镁石-尖晶石；
9 不定形耐火材料通常是指原料经混合后不需机压成型和高温煅烧的散状料和预制块。根据美国材料测试标准，普通水泥结合浇注料CaO为>2.5%，低水泥结合浇注料CaO为2.5~1.0%，超低水泥结合浇注料CaO为1.0~0.2%，无水泥结合浇注料CaO为<0.2%；
10白云石耐火材料按化学组成分有高钙白云石、理论白云石和富镁白云石之分，它们抵抗富硅渣侵蚀能力的顺序：高钙白云石＞理论白云石＞富镁白云石，抵抗富铁渣侵蚀能力的顺序：富镁白云石＞理论白云石＞高钙白云石，并且，还原气氛下抵抗富铁渣侵蚀能力优于于氧化气氛下。
二、判断题（每题2分）（对：√，错：×）
1 耐火材料的耐火度就是熔点，耐火度愈高，使用温度愈高；（）
2 石英、方石英和鳞石英具有相同的晶体结构，但化学组成不同；（）
3 锆英石耐火材料又称锆石耐火材料；（）
4 各种耐火砖坯在烧成阶段都产生体积收缩；（）
5莫来石制品几乎都是由天然莫来石制备的；（）
6赛隆（Sialon）是Al2O3与Si3N4在高温下形成的一类固溶体；（）
7基质是指构成制品结构的主体且熔点较高的晶体；（）
雷法耐火材料技术水泥有限公司简介 雷法公司简介 中国代表处简介 雷法公司简介 雷法公司的历史可以追溯到战后的1947年，当时卡尔阿尔博特开始利用震动式手工制造运用于水泥窑的化学结合耐火砖。 由于当时大量的战后重建，使得卡尔阿尔博特耐火砖工厂得到了进一步的发展。1953年，改名为现在的雷法耐火技术有限公司。 雷法公司组建后，尤其是1968年后，业绩有了飞速的发展。水泥生产厂与耐火材料制造商之间的密切合作，对雷法公司的发展起着重要的作用。雷法公司凭借自有的强大的技术力量，通过开发及改良的产品，以及不断完善的售后服务，这已树立了众所周知的良好口碑。进一步的发展，使得雷法公司特别是在水泥工业用耐火材料领域开始处于领先的地位。 雷法公司的产品应用于下列工业领域：水泥及石灰工业，钢铁工业，有色金属工业，垃圾及废品处理工业。 雷法公司现今已成为德国当今最大的耐火材料制造者之一，其产品的绝大部分应用于水泥工业，其中75%的雷法产品出口到全球的八十多个国家，并在世界水泥工业中占有很大的部分。
雷法耐火材料技术有限公司生产厂： 1). 哥廷根分厂 第一工厂在哥廷根市，同时公司的总部也在这里。在第一工厂（哥廷根）生产镁炭砖和特殊碱性砖，年产量在10万吨。生产流程是百分之百的自动化。 现代化的由计算机控制的压制及煅烧技术保证了最高质量的相同形状的产品的质量。雷法公司的研究与科研开发中心也设在此地，此科研基地开发的产品和技术也促使雷法公司处于世界耐火材料与技术的领先地位。 2). 高赫斯海姆 在高赫斯海姆生产高品质的镁质耐火砖，年产量为10万吨。其生产的全过程同样是全自动化的，最现代化的计算机控制的压制和煅烧技术同样可以保证最高质量，相同形状的产品的质量。 3). 雷法耐火技术依比利卡公司（西班牙巴塞罗那市附近）。 这里的工厂是兼并了原先的一个耐火材料厂后改造而成的。其主要生产轻质耐火砖，高铝和铝质耐火砖。年产量为6万吨。现代化的技术同样确保了在西班牙工厂的产品的最好质量。 4). 贝麦克矿产有限公司（加拿大卡尔加里市附近）。 为了更好的选择优质原材料，雷法公司于1979年在加拿大购买了贝麦克矿产公司，那里拥有世界上最著名的结晶镁矿藏。
生产工艺技术大全 1.风口排距改进的大排距冲天炉 2.冲天炉高增碳强还原溶化铸铁工艺 3.分装再燃式冲天炉 4.一种具有开边式炉膛的冲天炉 5.温差式供风冲天炉 6.一种电渣精炼冲天炉铸造铁水工艺 7.向竖炉和冲天炉送进添加剂的方法和装置 8.内插风管式冲天炉 9.一种局部石灰石炉衬碱性冲天炉 10.冲天炉内衬耐高温材料 11.冲天炉除尘方法及其装置 12.冲天炉烟气的净化方法及其装置 13.冲天炉消烟除尘装置 14. 炉气余热回收热风水冷净化冲天炉 15. 一种用于冲天炉的热风炉胆 16.冲天炉消烟除尘装置 17.熔化钢铁屑的新型冲天炉 18.冲天炉加稀土氧化渣的方法 19.转换风口脉动鼓风冲天炉 20.熔化钢铁屑的新型冲天炉 21.干湿二级冲天炉炉帽旋流除尘器 22.冲天炉炉帽旋流除尘器 23.一种化铁炉（冲天炉）脱硫工艺 24.带冲天炉型加料预热炉的熔炼装置 25.利用冲天炉余热的热处理炉 26.利用冲天炉余热的烘干设备 27.冲天炉 28.冲天炉除尘器 29.高风位热旋风过热型冲天炉 30. 冲天炉用除尘换热装置 31. 冲天炉的高温热风炉胆 32.内密筋式冲天炉小热风胆 33.反吹式冲天炉除尘器 34.无烟筒温差式供风冲天炉 35.冲天炉熔炼用铸铁屑压块的生产方法 36.双炉胆高温热风大双冲天炉 37.冲天炉空气预热分离器 38.无烟筒温差式供风冲天炉 39.冲天炉膨胀补偿器 40.冲天炉换热器 41.自热高温供风冲天炉 42.节能冲天炉
43.冲天炉废气的净化除尘器 44.钢屑还原铸铁冲天炉 45.水冷无炉衬冲天炉 46.封闭叠加式热风冲天炉 47.冲天炉用含铁氧化物球团及其制取工艺 48.全风套薄炉衬猪嘴形进风口冲天炉 49.冲天炉、炼铁炉中的废气循环燃烧法 50.用于在高炉或冲天炉中获取金属的方法 51.冲天炉热风炉胆 52. 酸性炉衬冲天炉动态平衡增熔方法 53.冲天炉铁水生产小口径铸态球墨铸铁管工艺 54.修补冲天炉风带炉衬的胎模 55.一种冲天炉除尘设备 56.冲天炉炉前纯碱连续脱硫及熔渣粒化装置 57.余热渐开式偏心均衡供风冲天炉 58.水冷式冲天炉 59.高温节能冲天炉 60.简外热水冷冲天炉 61.冲天炉用卧式换热除尘装置 62.多功能冲天炉 63.热风冲天炉 64.冲天炉热风装置 65.冲天炉、感应电炉炉体衬套 66.冲天炉结构改进及废气回收节能装置 67.冲天炉空气冷却装置 68.外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备 69. 喷淋式水冷风口冲天炉 70.冲天炉用水冷供风管 71.直燃式热风冲天炉 72.无烟筒温差式供风冲天炉 73.冲天炉型高效蜂窝煤炉及炉身套群 74.直燃式热风冲天炉 75.冲天炉炉顶装置 76.冲天炉炉缸升降器 77.无渣棉的冲天炉 78.冲天炉空气内冷却装置 79.冲天炉用耐火材料 80.冲天炉熔炼铸铁屑生产球墨铸铁件及灰铸铁件的工艺 81.冲天炉外水冷装置 82.冲天炉分渣器 83.前炉返热式冲天炉 84.热强供风大双冲天炉 85.一种外热风冲天炉 86.冲天炉热交换器
第一节加热炉检查 1、检查炉膛内的耐火材料是否符合要求，检查基础有无下沉，有无裂缝，炉体内耐火砖缝； 2、检查炉墙砌筑（砖缝、水平度、垂直度、表面凹凸不平度等）情况和保温质量是否符合要求，并按油品名称介质方向进行标识。 3、检查火咀、烟道挡板、防爆门、看火窗、回弯头箱门及一、二次风门等是否齐全好用，烟道仪表指示开度与实际开度是否相符。 4、检查加热炉辐射管，无对焊接口。 5、检查燃烧器喷嘴是否畅通、开孔率是否符合要求、喷射角度是否准确、长明灯是否安装良好。 6、检查加热炉炉管支架和吊架是否符合要求，防爆门和看火窗设计是否规范。目测加热炉炉管是否平齐、炉管外壁是否有不该有的耐火材料。 7、炉膛消防蒸汽及吹扫蒸汽设置是否合理。 8、检查所属的紧急放空设施、瓦斯阻火器、瓦斯分液罐、流量计是否齐全好用。 9、检查炉膛内各温度测量点的位置与热偶长度是否与设计条件相符，数量是否齐全。 检查炉管、回弯头、堵头、顶丝管板吊架、导向支撑的材质和安装情况，焊缝质量是否符合要求，试压是否合格。 10、检查并调试好烟道挡板的开度。
11、检查加热炉氧分析仪的安装是否符合设计要求。 12、检查空气预热器系统是否符合设计要求，风机进（或出）口蝶阀是否灵活好用。 13、检查加热炉各部是否有碎石、泥沙、焊条、焊渣等杂物，如果有，应及时做好清扫。 14、检查各燃烧器前空气分支的风门是否灵活好用 15、检查炉前瓦斯过滤网、阻火器、调节阀及阀门是否齐全好用。 16、检查长明灯管线、调节阀、阀门及仪表联锁系统是否好用。 17、检查炉区周围的卫生及照明情况。 18、检查加热炉静电接地情况。 19、检查所属支、吊、托、梯、平台、栏杆是否牢固、安全，符合操作要求。 20、检查蒸汽、瓦斯等管线的安装是否合理。压力表、温度计、灭火蒸汽等是否齐全好用，所属法兰、垫片、活接头安装是否正确、严密； 检查有关阀门是否符合工艺要求，开关是否灵活，是否方便于维修和操作。 21、检查各火嘴安装是否符合要求（垂直度、火盆安装、瓦斯火咀等）。 22、检查风机进出口蝶阀调节是否灵活，电机安装是否符合要求，仪表指示开度与实际是否对应，有无杂物，空气预热器的安装 是否符合设计要求，风道杂物是否清理干净。 23、检查吹灰器的安装是否符合设计要求。 24、检查各火咀是否对照设计要求进行编号标识。 25、检查各消防设施是否按要求接好。 26、检查炉管外表是否光滑、洁净，有无严重锈蚀麻坑、剥皮等现象，在施工过程中有无因碰撞而弯曲、变形等损伤。
（冶金行业）矿石的分类结 构构造描述
矿石的分类、结构构造和描述 壹矿石分类的方法 矿石可按不同的内容进行分类： 1．按矿石中有有用矿物的工业性能可分为金属矿石（如铁矿石、铜矿石、钼矿石等）和非金属矿石（如萤石矿石、石棉矿石等）。 2．按矿石中所含有用矿物或金属元素的多少可分为简单矿石（如钨矿石、汞矿石等）和综合矿石（如铅锌矿石、钨锡矿石等）。 3．按矿石中有用成分含量的多少可分为贫矿石（如条带状贫磁铁矿矿石，含铁30%左右）和富矿石（致密块状磁铁矿矿石，含铁60%左右）。 4．按矿石的结构构造可分为致密块状矿石、浸染状矿石、条带状矿石、角砾状矿石等等。 5．按矿石受风化程度不同可分为原生矿石、氧化矿石和混合矿石。 二常见的矿石结构构造 壹）矿石构造： 是指组成矿石的矿物集合体的特点，即矿物集合体的形态、相对大小及其空间相互的结合关系等所反映的形态特征。 1、块状构造；有用矿物含量占80%之上，矿物集合体为不定形状、分布无方向性且结合紧密，无空洞。 块状构造massivestructure 由磁铁矿和钛铁矿（含量>80%）及少量硅酸盐矿物组成，矿物集合体致密无空洞，分布无方向性。 2、浸染状构造：在脉石矿物基质中有30%以下矿石矿物集合体，粒径壹般小于0.5cm，它们呈星点状较均匀地散布于矿石中。当矿石矿物含量大于30%时称稠密浸染状构造。 浸染状构造disseminatedstructure 铬铁矿集合体（黑色）形态不规则，壹般<0.3cm，含量少，壹般<30%，呈星散状较均匀的分布于蛇纹石化橄榄岩中。 3、斑点状构造：矿石矿物集合体呈近等轴状斑点，斑点大小较均匀，粒径多数可达0.5cm，分布较均匀且无方向性称斑点状构造。当斑点形状不规则，大小不壹，且分布不均匀时，称斑杂状构造。 斑点状构造 辉钼矿集合体（<0.3cm）呈近等粒状斑点，沿矽卡岩的孔隙、微裂隙呈稀疏星散状分布 4、条带状构造：由不同成分或成分相同而颜色不同、或结构不同的矿物集合
耐火材料的化学矿物组成 耐火材料的性质取决于其中的物相组成、分布及耐火材料各相的特性，即取决于制品的化学矿物组成。对于既定的原料，即化学组成一定时，可以采取适当的工艺方法，获得具有某种特性的物相组织（如晶型、晶粒大小、分布以及形成固溶体和玻璃相等）和某种组织结构（如致密程度、物料的颗粒大小和分布等），在一定限度由提高制品的工作性质。 1、化学组成 化学组成即耐火材料的化学成分，它是耐火制品的最基本特征之一。耐火材料是非均质体，有主、副成分之分。通常将其基本成分称为主成分，而将其他部分称为副成分。副成分又按有意添加以提高制品某方面性能的成分，或是无意或不得已带入的无益或有害成分，分别称为添加成分及杂质成分。主成分通常是高熔点耐火氧化物或复合矿物或非氧化物的一种或几种。它是耐火制品的主体，直接决定了耐火制品性能的基础条件。 添加成分往往是为弥补主成分在使用性能或生产性能以及作业性能某方面的不足而使用的，常被称为结合剂、矿化剂、稳定剂、烧结剂、减水剂、抗水化剂、抗氧化剂、促凝剂、膨胀剂等，添加成分种类繁多，是当前耐火材料行业研究的重点对象。它们的共同特点是：加入量很少；能明显地改变耐火制品的某种功能或特性；对该制品的主性能无严重影响。 杂质成分则是指由于原料纯度有限而被带入或生产过程中混入的对耐火制品性能具有不良影响的部分。一般说来，K。O、Na。O及Fe0或Fe：O。都是耐火材料中的有害杂质成分。 此外，碱性耐火材料(RO为主成分的)中的酸性氧化物(RO：)及酸性耐火材料申的碱性 氧化物都被视为有害杂质，它们在高温下具有强烈的熔剂作用。这种作用使得共熔液相生 成温度降低，生成的液相量增加，而且随着温度升高液相量增长的速度加快，从而严重影响了耐火制品的高温性能。 2、矿物组成 郑州镫达耐火材料厂技术员介绍，耐火制品是矿物组成体。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，应该逐步观察其化学矿物组成。耐火材料在其化学成分固定的条件下，由于成分分布的均匀性和加工工艺的不同，使制品组成中的矿物种类、数量、晶粒大小、结合状态的不同，这并敦观结构的不同，造成制品的性能差异。例如，Si02含量相同的硅质制品，因Si02在不异工艺条件下可形成结构和性质不同的两种矿物——鳞石英和方石英，使制品的某些性质会有差别。即使制品的矿物组成一定，但随矿相的晶粒大小、形状和分布情况的不同，亦会对制品性质有显著的影响。
耐火材料的分类 ?作者：单位:中国水泥网收集资料[2007-11-5] 关键字:耐火材料-分类 ?摘要: 耐火材料的定义：耐火度大于1580℃的无机非金属材料为耐火材料。 耐火材料是材料工业的一部份，因用于热工窑炉而得名耐火材料。耐火材料分为常规耐火材料和特种耐火材料，常规耐火材料是指用于冶金炉、水泥窑、玻璃窑等热工窑炉炉衬的材料，多半由天然原料加工而成的。特种耐火材料用料纯度高，多为氧化物合成材料，用于特殊的冶炼设备，或是窑炉的特殊部位。 耐火材料品种繁多，常用的分类有四种。 一、按主晶相酸、碱性质分类 １、酸性材料制品：这类产品中以石英（SiO2)为第一相,SiO2属酸性氧化物，帮而得名。硅砖是酸性材料的代表产品；半硅砖、耐碱砖、耐酸砖中SiO2含量60％到80％，是半酸性材料。 ２、碱性材料制品：以MgO、CaO为主晶相，因MgO、CaO是碱土氧化物，故而称为碱性耐火材料。它们的熔点高，抗碱性渣（C/S＞2)侵蚀能力很强，属于高级耐火材料，但它们易于水化。镁铬砖、白云石砖、橄榄石砖等产品，主要华化学成份也是MgO、CaO也属于碱性材料。 ３、中性材料制品：以Al2O3、ZrO2为主晶相，它们的化学行为可变，当遇到碱性氧化物时表现出酸性特点，如生成MgO、Al2O3、Al2O3、ZrO2；遇到有强酸性氧化物时又表现碱性特点。如生成黏土砖、高铝砖、菒来石砖是中性材料代表产品。锆英石制品也是中性产品。 二、按组成耐火材料主要成份分类 所谓主要成份是指第一相和第二相成份，含量大约占化学成份总量的90％左右。现代耐火材料技术发展越来越多项材料配料，故出现第二相、第三相成份，调节第二相、第三相成份即可产生新的技术，在化学组成上超出了第一相分类局限性，是应用最普遍的一种分类方法。 １、硅铝系列品：要硅铝系列材质中，主要成分是SiO2、Al2O3，它包括黏土砖、高铝砖、硅线石、蓝晶石、红柱石、莫来石砖等制品。 ２、镁铬系列制品：镁铬系列中主要成分是MgO、Cr2O3，方镁石为第一相，镁铬尖晶石为第二相，属于这个系列的产品有镁铬砖和铬镁砖。 ３、镁铝系列品：主要成分是MgO、Al2O3，由于它们生成MgO.Al2O3，镁铬系列制品中都含有镁质材料。 ４、镁钙系列产品：主要成分是以MgO、CaO。它们都有极高的熔点，是重要的镁质材料。
冲天炉熔炼工艺基础 1、冲天炉熔炼基本原理 （1）底焦燃烧：冲天炉底焦燃烧可以划分为两个区带： A、氧化带：从主排风口到自由氧基本耗尽.二氧化碳浓度达到最大值的区域。 B、还原带：从氧化带顶面到炉气中[CO2]/[CO]浓度基本不变的区域.从风口引入的风容易趋向炉壁.形成炉壁效应.形成一个下凹的氧化带和还原带.对熔化造成不利影响。 ①不易形成一个集中的高温区.不利于铁水过热； ②加速了炉壁的侵蚀； ③铁料熔化不均匀.铁液不易稳定下降,影响化学成分。 解决方法： ①采用较大焦炭块度.使风均匀送入； ②采用插入式风嘴； ③采用曲线炉膛； ④采用中央送风系统； ⑤熔炼过程中为使焦炭不易损耗.送风量要与焦炭损耗相适应。 根据炉气、炉料、铁水浓度和温度.炉身分为4个区域： （1）预热区：从加料口下沿.炉料表面到铁料开始熔化的区域称为预热区.下面的炉气温度可达1200℃—1300℃.预热带的上部炉气温度为200℃—500℃。由于这一区域的平均温度不高.炉气黑度和辐射空间较小.炉气在料层内流速较大.炉料与炉气之间的热交换以对流为主.炉料在预热区内停留时间较长.一般为30分钟左右.预热区的高度受有效高度、底焦高度、炉内料面的实际位置、炉料块度、熔化速度、焦铁比的影响。 （2）熔化区：从铁料开始熔化到熔化完毕这一区域称为熔化区.在实际熔炼过程中.底焦顶面高度的波动范围大致等于层焦的厚度.熔化区内的热交换方式仍以对流为主.在实际熔炼过程中.熔化区不是一个平面区带.而是一个中心下凹的曲面.从铁水过热和成分均匀度出发希望熔化区窄而平直.熔化区在炉内位置的高低基本上是由炉气和温度分布状态决定.也受焦炭的烧失速度、批料重量、炉料块度等因素影响.这些因素将使铁料的受热面积、受热时间、受热强度发生变化.造成熔化区高度波动（影响出铁温度）.当焦铁比一定.熔化区的平均高度将会因批料重量的减小而提高.从而扩大了过热区.提高了铁水温度.但是批料层不宜过薄.否则易混料使加料操作不便。 （3）过热区：从铁液熔化以后.铁水下滴过程中.与高温炉气和炽热的焦炭相接触.温度进一步提高.此区域称为过热区（过热区炉气温度一般在1600℃—1700℃）。过热区内以焦炭与铁水接触传导传热为主.焦炭表面燃烧温度对热交换效果有重要影响。因而设法强化底焦燃烧.经测定铁水滴成铁水小流穿越底焦的时间一般不超过30秒.而在这一区间内铁水却要提高350℃左右.比预热区大了24倍左右.其传热强度为11KJ/Kg.s.达到这样高的传热强度.
11、窑炉 1.隧道窑包括预热带、烧成带、冷却带，设备窑体、燃烧设备和通风设备组成 2.隧道窑没有固定的窑底，活动在轨道上用耐火材料砌筑的窑车底面就是窑底，在窑墙与 窑车之间和窑车与窑车之间都设有密封装置 3.采用分散排烟的目的是为了控制各点的排烟量，以便灵活地控制制品在预热带的升温 曲线，并迫使烟气多次向下流动，以减小窑内上下的温度差。 4.排烟方式有地下烟道、金属烟道、墙内烟道三种 5.为了消除或减少预热带窑内上下的温度差，在预热带通常采用气幕装置。气幕分为搅动 气幕（阻碍窑内上部气流流动，迫使窑内热气体向下流动，产生搅动，使气流沿整个窑内断面上分布均匀）和循环式气幕（利用轴流风机或喷射器使窑内烟气循环流动，以达到均匀窑温的目的）。 6.燃烧室的拱顶必须与窑墙厚度和烧嘴流股张角相适应，以避免火焰直接冲刷拱顶和窑 墙。 7.向冷却带送风方式有分散式送风和集中送风两种。抽风口的位置不宜设在太靠近烧成 带，以防止烧成带炉气向冷却带倒流。 8.窑车与窑墙的密封油砂封和曲封，窑车之间的密封曲封、胶封和砂封、水封 9.隧道窑设检查廊作用1检查窑车底部工作情况2清扫漏到廊道的窑砂3处理倒窑事故 4冷却窑车底部 10.各带的操作要点预热带保证制品能按升温曲线均匀地进行加热；烧成带保证制品能 按规定的烧成曲线进行升温和保温；冷却带保证制品能按冷却曲线要求均匀冷冷却。 11.为了改善和消除预热带的气体分层和上下温差，可采取一下措施：采用循环气幕和扰 动气幕合理码砖采用窑底压力平衡装置加强窑体和窑门的密封采用低蓄热窑车 12.零压面位置一般控制在烧成带和预热带的交界面附近，使烧成带全带处于微正压操作。 13.窑内气氛包括氧化性气氛、还原性气氛、中性气氛 14.采用强氧化性火焰操作易造成局部过烧。弱氧化性火焰。 15.为了在隧道窑中获得高温而又节约燃料采用高发热量燃料高温预热助燃空气减 少窑体的热损失 10干燥炉 通过加热将固体物料中的水分蒸发并排除的过程称为干燥过程 1.对流干燥过程包括传热过程外扩散过程内扩散过程(湿扩散和热扩散) 2.自由水物料直接与水接触而吸收的水分，存在于物料的大毛细管和颗粒的空隙中，它 与物料结合松弛，自由水在干燥过程中极易去除 3.大气吸附水物料由空气中吸附的水分，存在于物料的微毛细管中及细小颗粒的表面， 与物料结合牢固。大气吸附水排除时，物料不发生收缩，不产生盈利，加大干燥速度物料不会开裂 4.干燥方法对流干燥辐射干燥工频电干燥高频电干燥微波干燥 5.干燥过程包括加热阶段等速干燥阶段降速干燥阶段平衡阶段
一、耐火材料的起源 古代、中世纪、文艺复兴时代的耐火材料，工业革命前后高炉、焦炉、热风炉用耐火材料，近代后期新型耐火材料及其制造工艺，现代耐火材料制造技术及主要技术进步，以及对未来耐火材料发展的展望，耐火材料与高温技术相伴出现，大致起源于青铜器时代中期。 耐火材料的三大发展阶段 东汉时期（公元25～220）已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。 20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时发展了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纤维（用于1600℃以上的工业窑炉）。前者如氧化铝质耐火混凝土，常用于大型化工厂合成氨生产装置的二段转化炉内壁,效果良好。 50年代以来,原子能技术、空间技术、新能源开发技术等的迅速发展，要求使用耐高温、抗腐蚀、耐热震、耐冲刷等具有综合优良性能的特种耐火材料 二、耐火材料在中国的发展 20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐耐火材料冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了
应用。在中国有许多工厂生产耐火材料产品。中国有丰富的资源，也正因为这方面的原因，各大外国投资商也来到国内一展身手，展露头角。 在中国的东北部，是耐火材料供应商极其丰茂的地区，导致其他国外投资商对其的出口低价格产生了质疑，从而在2003年由欧盟提出对中国耐火材料新产品的反倾销，限制了产品对欧盟的出口。2006年中国为保护原材料资源的大量流失，对部分行业进行了减免出品退税，以此极大地限制产品的出口。但这并不能在很大程度上限制一些国外的品牌销售，因为它们拥有几十甚至上百年的销售生产经验，并极大地占有了市场，也创立了它们在各大洲的品牌效应。 三、发展具有综合技术水平的耐火材料产业 综合技术水平的耐火材料产业，不仅指生产出的耐火材料产品具备质量好、环保、轻质等优质特点，同时也指生产耐火材料的匹配设备具有寿命长、性能好、产量高等优质特点。综合技术水平的评定因素，涉及耐火产品和生产设备等一整套工艺流程，以及高水平的产品研发、监督管理人员等因素，这些因素综合评估的结果决定了耐火材料产业的综合技术水平。 此外，耐火材料整体承包企业还必须对钢铁企业要拥有一定的耐火材料新产品开发和质量改进的自主权，方可以根据钢企高温设备不同部位对耐火材料侵蚀损坏的差异，依靠企业技术优势对不同部
材料成型与控制专业 加热炉 杨意萍 山东工业职业学院
目录 1 加热炉的基本组成 (4) 1.1炉膛与炉衬 (4) 1.2加热炉的冷却系统 (7) 1.3燃料的供应系统、供风系统和排烟系统 (13) 1.4燃烧装置 (15) 1.5余热利用设备 (21) 1.6常见的阀门 (24) 2 连续式加热炉 (28) 2.1推钢式连续加热炉 (28) 2.2步进式连续加热炉 (35) 2.3高效蓄热式加热炉 (39) 3 金属的加热工艺 (43) 3.1加热的目的及要求 (43) 3.2加热缺陷的预防与处理 (43) 3.3加热工艺 (48) 4.连续加热炉的操作与维护 (53) 4.1炉子的干燥与烘炉 (53) 4.2装出炉操作 (57) 4.3看火操作 (65) 4.4烧钢操作的优化 (73) 4.5炉况的分析判断 (77) 4.6煤气的安全使用 (81) 4.7汽化冷却系统操作 (85) 4.8加热炉的日常维护 (91) 4.9加热炉的检修 (96) 5 加热炉技术经济性能指标 (99) 5.1炉子的生产率 (99) 5.2炉子热平衡和燃料消耗量 (101) 5.3加热炉的节能 (102) 6 加热炉的热工仪表与自动控制 (105) 6.1测温仪表 (105) 6.2测压仪表 (110) 6.3流量测量仪表 (111) 6.4加热炉的计算机自动控制 (112)
1 加热炉的基本组成 加热炉是一个复杂的热工设备，它由以下几个基本部分构成：炉膛与炉衬、燃料系统、供风系统、排烟系统、冷却系统、余热利用装置、装出料设备、检测及调节装置、电子计算机控制系统等。 1.1 炉膛与炉衬 炉膛是由炉墙、炉顶和炉底围成的空间，是对钢坯进行加热的地方。炉墙、炉顶和炉底通称为炉衬，炉衬是加热炉的一个关键技术条件。在加热炉的运行过程中，不仅要求炉衬能够在高温和荷载条件下保持足够的强度和稳定性，要求炉衬能够耐受炉气的冲刷和炉渣的侵蚀，而且要求有足够的绝热保温和气密性能。为此，炉衬通常由耐火层、保温层、防护层和钢结构几部分组成。其中耐火层直接承受炉膛内的高温气流冲刷和炉渣侵蚀，通常采用各种耐火材料经砌筑、捣打或浇注而成；保温层通常采用各种多孔的保温材料经砌筑、敷设、充填或粘贴形成，其功能在于最大限度地减少炉衬的散热损失，改善现场操作条件；防护层通常采用建筑砖或钢板，其功能在于保持炉衬的气密性，保护多孔保温材料形成的保温层免于损坏。钢结构是位于炉衬最外层的由各种钢材拼焊、装配成的承载框架，其功能在于承担炉衬、燃烧设施、检测仪器、炉门、炉前管道以及检修、操作人员所形成的载荷，提供有关设施的安装框架。 1.1.1 炉墙 炉墙分为侧墙和端墙，沿炉子长度方向上的炉墙称为侧墙，炉子两端的炉墙称为端墙。炉墙通常用标准直型砖平砌而成，炉门的拱顶和炉顶拱脚处用异型砖砌筑。侧墙的厚度通常为 1.5~2倍砖长。端墙的厚度根据烧嘴、孔道的尺寸而定，一般为2~3倍砖长。整体捣打、浇注的炉墙尺寸则可以根据需要随意确定。大多数加热炉的炉墙由耐火砖的内衬和绝热砖层组成。为了使炉子具有一定的强度和良好的气密性，炉墙外面还包有4~10mm厚的钢板外壳或者砌有建筑砖层作炉墙的防护层。 炉墙上设有炉门、窥视孔、烧嘴孔、测温孔等孔洞。为了防止砌砖受损，炉墙应尽可能避免直接承受附加载荷。所以，炉门、冷却水管等构件通常都直接安装在钢结构上。 承受高温的炉墙当高度或长度较大时，要保证有足够的稳定性。增加稳定性的办法是增加炉墙的厚度或用金属锚固件固定。当炉墙不太高时，一般用232~464mm黏土砖和232~116mm绝热砖的双层结构。炉墙较高时，炉底水管以下的增加厚度116mm。 1.1.2 炉顶 加热炉的炉顶按其结构分为两种：即拱顶和吊顶。 拱顶用楔形砖砌成，结构简单，砌筑方便，不需要复杂的金属结构。如果采用预制好的拱顶，更换时就更方便。拱顶的缺点是由于拱顶本身的重量产生侧压力，当加热膨胀后侧压力就更大。因此，当炉子的跨度和拱顶重量太大时，容易造成炉子的变形，甚至会使拱顶坍塌。所以，拱顶一般用于跨度小于3.5~4m的中小型炉子上，炉子的拱顶中心角一般为60°。拱顶结构如图1-1所示。拱顶的主要参数是：内弧半径（R），拱顶跨度即炉子宽度（B），拱顶中心角（a），弓形高度（h）。
矿石的分类、结构构造和描述 一矿石分类的方法 矿石可按不同的内容进行分类： 1．按矿石中有有用矿物的工业性能可分为金属矿石（如铁矿石、铜矿石、钼矿石等）和非金属矿石（如萤石矿石、石棉矿石等）。 2．按矿石中所含有用矿物或金属元素的多少可分为简单矿石（如钨矿石、汞矿石等）和综合矿石（如铅锌矿石、钨锡矿石等）。 3．按矿石中有用成分含量的多少可分为贫矿石（如条带状贫磁铁矿矿石，含铁30%左右）和富矿石（致密块状磁铁矿矿石，含铁60%左右）。 4．按矿石的结构构造可分为致密块状矿石、浸染状矿石、条带状矿石、角砾状矿石等等。 5．按矿石受风化程度不同可分为原生矿石、氧化矿石和混合矿石。 二常见的矿石结构构造 一）矿石构造： 是指组成矿石的矿物集合体的特点，即矿物集合体的形态、相对大小及其空间相互的结合关系等所反映的形态特征。 1、块状构造；有用矿物含量占80%以上，矿物集合体为不定形状、分布无方向性且结合紧密，无空洞。 块状构造massive structure 由磁铁矿和钛铁矿（含量>80%）及少量硅酸盐矿物组成，矿物集合体致密无空洞，分布无方向性。 2、浸染状构造：在脉石矿物基质中有30%以下矿石矿物集合体，粒径一般小于0.5cm，
它们呈星点状较均匀地散布于矿石中。当矿石矿物含量大于30%时称稠密浸染状构造。 浸染状构造disseminated structure 铬铁矿集合体（黑色）形态不规则，一般<0.3cm，含量少，一般<30%，呈星散状较均匀的分布于蛇纹石化橄榄岩中。 3、斑点状构造：矿石矿物集合体呈近等轴状斑点，斑点大小较均匀，粒径多数可达0.5cm，分布较均匀且无方向性称斑点状构造。当斑点形状不规则，大小不一，且分布不均匀时，称斑杂状构造。 斑点状构造
第五章冲天炉熔炼 第一节冲天炉熔炼的基本原理 一、冲天炉基本结构 图5—1所示为冲天炉的主要结构简图。炉子由以下几部分组成： 1 炉底与炉基 炉底与炉基是冲天炉的支撑部分，对整座炉子和炉料柱起支撑作用。 2 炉体与前炉 炉体是冲天炉的基本组成部分，包括炉身和炉缸两部分。炉体内壁砌耐火材料，临近加料口处的炉膛则用钢板圈或铁砖构筑，以承受加料时炉料的冲击。 前炉由前炉体和可分离的炉盖组成。前炉的作用是储存铁水，并使铁水的成分和温度均匀，减少铁水在炉缸内的停留时间，从而有利于降低炉缸对铁水的增碳与增硫作用，而且还有利于渣铁分离，净化铁水。目前国内外的冲天炉大多是带有前炉的。前炉的容量大致为冲天炉每小时熔化铁水量的0.8－2倍。 3 烟囱与除尘装置 烟囱在加料口上面，其外壳与炉身连成一体，内壁砌耐火砖。烟囱的作用是引导炉气向上流动并排出炉外。除尘装置的作用是消除或减少炉气中的烟灰及有害气体成分，使废气净化。 4 送风系统 冲天炉的送风系统是指自鼓风机出口至风口出口处为止的整个系统，包括进风管、风箱、风口及鼓风机输出管道。送风系统的作用是按照炉子工作的要求，将来自鼓风机的供底焦燃烧用的一定量空气送入冲天炉内。 5 热风装置 热风装置的作用是加热供底焦燃烧用的空气，以强化冲天炉底焦的燃烧。常用热风装置有内热式和外热式两种。 以上是冲天炉的几个主要组成部分。除此以外，冲天炉还必须配备鼓风设
备、加配料设备、控制与调节设备以及有关的测试仪器。 二、冲天炉内炉气与温度的分布 1 冲天炉内炉气的分布 图5－2所示为沿冲天炉纵截面与横截面的炉气分布示意图。 由图5－2a可知，在冲天炉纵截面上，由于炉壁效应的影响，炉气比较集中在炉壁附近，离炉壁愈近，炉气的流速就越大。 在冲天炉横截面上，在风口前缘，因空气流速高，流量大，形成了强烈的燃烧带，而在两个风口之上的区域，则由于空气量少而形成所谓“死区”A。此外，来自风口的空气流股，因焦炭块的阻力而逐渐失去动能，难于深入炉子中心，因而在炉膛截面的中心区域出现“死区”B。所以，在冲天炉风口区域的炉膛截面上，空气及其与焦炭反应后所生成的炉气，无论沿炉膛四周或炉子径向
耐火材料标准 一、粘土质、高铝质耐火砖 主要用于砌筑治金建材、陶瓷、机械、化工等行业的一般工业窑炉。 主要产品：T-3、T-38、T-39、T-19、T-20、T-4、T-106、T-54、T-61、T-52、0.5A、0.5B、1.25A、1.5A、4A、5A、6A、4B、5B、6B、7B、8B、10B、12B、14B、16B。 二、浇注用耐火砖系列 主要用于浇铸各种钢（包括不锈钢、各种合金钢）的钢锭。 主要产品：漏斗砖、铸管砖、中心砖、三通流钢砖、二通流钢砖、流钢尾砖、单孔、双孔流钢砖、流钢弯砖、钢锭模模底砖、保温帽等。各种产品的形状和尺寸可按国标生产或由需方确定。
三、盛钢桶用高铝质耐火砖系列 主要产品：塞头砖、铸口砖、袖砖、座砖等。各种砖的形状尺寸可以由需方确定。 四、盛钢桶用衬砖系列 主要产品：各种规格衬衬砖、弧形衬砖、保险砖或根据需方的要求确定。 主要理化指标 五、轻质粘土砖系列 主要用作隔热层和不受高温熔融物料及侵蚀性气体作用的窑炉内衬。 六、不定形耐火材料系列 主要产品：铝镁浇注料、矾土尖晶石浇注料、粘土质及高铝质可塑料、耐火混凝土及预制块等。
七、骨料、耐火泥系列 八、滑动铸口砖 窑炉中应用十分广泛，适用于各工业窑炉中最严酷的部位。冶金高炉炉腹内衬、送风支管内衬、铁口框填充；冶金加热炉均热炉烧嘴、墙基；大型电炉顶内衬；热电旋风炉沸腾炉炉腔内衬；硫化床燃烧室内衬、旋风筒、水冷壁；大型化工化肥炉内衬，化工催化裂解装置高耐磨层；大型水泥窑前窑口、喷煤管等部位；大型铝厂回转窑烧成段内衬、出料口、烧嘴；
产品特点纯度高，强度高，耐磨性好，抵抗硅、一氧化碳、氢等腐蚀气氛能力强。 使用部位化肥厂耐磨内衬、石化炼油催化裂解装置高耐磨层；冶金高炉送风支管内衬、铁口框填充、加热炉均热炉烧嘴、墙基、电炉顶内衬；热电旋风炉炉腔内衬、硫化床燃烧室内衬、烧嘴、旋风筒、水冷壁、沸腾炉等需耐磨耐高温部位；大型水泥窑前窑口、喷煤管等部位；大型铝厂回转窑烧成段内衬、出料口、烧嘴；垃圾焚烧炉烧成段内衬、烧嘴及其 性能特点热态强度高，抗高频振动性好，适应频繁的急冷急热场合 使用部位70吨超高功率电炉炉盖大型水泥窑前窑口、喷煤管等部位及其它工业窑炉内衬大型铝厂回转窑烧成段内衬、出料口、烧嘴；垃圾焚烧炉烧成段内衬、烧嘴及其它工业窑炉内衬。炉外精练LF炉炉盖 2 高铝质低水泥高耐磨浇注料系列高耐磨浇注料有碳化硅-刚玉耐磨浇注料、莫来石质浇注料、低水泥结合高铝质浇注料和高铝质钢纤维耐火浇注料等一系列产品，是工业窑炉中使用面最广，用量最大的材料。适用于作冶金加热炉均热炉炉墙、炉顶、炉底、炉口内衬材料；电力热力锅炉燃烧室墙体、炉顶、炉拱内衬、耐热筒、水冷壁、水冷管包扎，锅炉尾部机箱耐磨部位；水泥窑、铝厂、垃圾焚烧炉、碳素加热炉窑体炉体内衬，高温烧嘴砖等需耐磨耐高温部位。
1.炉料准备 1.1各种炉料要经检查部门根据《冲天炉用原辅材料技术条件和验收规范》 （Q/B06-04-D1-1-2003）检验合格后方可使用。 1.2材料的块度，外观等应符合下列规定； 1.2-1焦碳块度 底焦：120-200 mm 层焦：100-200 mm,允许搭用10-20%的50-80 mm小块焦。 1.2-2石灰石表面要清洁，块度为30-50mm. 1.2-3各种炉后加入的合金块度： 硅铁：30-80 mm 锰铁：30-80 mm 钼铁：30-80 mm 1.2-4孕育剂粒度： 75孕育硅铁：2-6 mm 随流孕育剂：0.2-0.7 mm 孕育剂使用前必须燥干。 1.2-5点火木柴的长度不得超过炉膛直径的三分之一。 1.2-6金属炉料每块长度不得超过300 mm,宽度不得超过250 mm, 厚度不得超过 100 mm.生铁，回炉铁每块重量不得超过25 Kg，废钢每块重量要小于 8Kg其中小于0.25 Kg的只允许搭用20%。 1.2-7废钢必须清除油污，不允许有杂质和合金钢混入，锈蚀严重的必须经除锈 后方可使用。 1.2-8废钢以A3钢为主，含铬量不大于0.2%。 1.2-9树枝状的回炉铁，浇冒口及芯骨必须敲到小于120x80x40mm后方可使 用以免搭棚。 1.3 严禁危险品和有害夹杂物（如废弹壳，油漆，胶皮等）混入炉料。 2. 修炉
2.1 每次搪炉时应仔细检查炉壳是否变形，挂铁焊缝开裂，是否渗漏等情况。 2.2冲天炉修搪前必须清炉。清炉前要在加料口设置好安全防护罩才可进入炉 膛，清炉时应将炉壁上的残渣，残铁，干灰等清除干净。进行上述操作时，只允许顺着炉壁方向铲凿，不允许沿垂直炉壁方向敲打，以免震裂炉衬。 2.3清炉结束后，在需要修补部位涂上泥浆水，砌上红硅砖然后覆以硬白泥（成分见下表）并用木榔头打结实，确保修补紧实，平整光滑，无裂缝。 2.4冲天炉的炉膛尺寸,风眼尺寸和角度必须符合工艺要求. 熔化带炉膛直径:1400 mm 主风口炉膛直径:1100 mm 第一排: ф35 mm x 8 x 5° 第二排: ф60 mm x 8 x 10° 第三排: ф35 mm x 8 x 10° 第四排: ф30 mm x 8 x 10° 2.5修炉底 冲天炉熔化带以下区域修补好以后，关上炉底门，用耐火泥将炉门上的缝隙填塞好，然后铺上一层厚度为50-70mm的炉渣或干砂使之容易透气，接着用型砂逐层打紧，为保证炉底不漏铁水和停炉后容易打落，一定要拍打的均匀，避免铁水由边缘渗漏。此外，炉底和过桥必须有5°左右的倾斜角度，后炉和过桥处必须认真修搪，确保平滑连接。 2.6修小前炉，过桥，出铁口，出渣口及出渣槽 小前炉的修筑参照熔化带以下区域的修补。残渣残铁要铲凿干净，尤其是钻到缝隙中的残铁要彻底清除。清理完毕后，刷上一层泥浆水然后用捣打料进行修补修补好后铺上一层老煤粉，等稍干后刷上一层黑涂料，防止铁水
A．炉顶用耐火材料 加热炉炉顶分为拱顶和吊挂顶两种。当炉子跨度小于3~4m时，一般用楔形砖砌成拱顶；当炉子跨度大于3~4m时，普遍采用吊挂砖组成吊挂顶。目前，为节约能源，炉顶上表面铺砌一层轻质砖、保温板或浇灌轻质浇注料，厚度在50~100mm左右。隔热层不能太厚，否则吊挂砖软化层增大，结构强度削弱，金属吊挂件温度升高易损坏，可造成蹋炉事故；施工隔热层时，不得埋没金属吊挂件。 1、炉顶钢梁 炉顶钢梁包括过梁和悬挂梁，其尺寸和布置间距一般根据炉顶内衬的宽度和厚度即重量进行选定。炉顶过梁采用工字钢或槽钢，悬挂梁与金属吊挂件配套使用，普遍选用小型工字钢或厚壁钢管，其间距全凭生产经验进行设计，国内外普遍采用300×300mm，最大允许中心距为300×380mm或340×340mm。 2、吊挂砖 加热炉用锚固件分为金属锚固件和非金属锚固件。非金属锚固件用于炉墙部位，称为锚固砖或抗拉砖；用于炉顶，则叫作吊挂砖。锚固砖和吊挂砖一般是用Al2O3含量等于或大于60％的高铝质材料制成的，体积密度约为2.34g/cm3，耐压强度大于400kg/cm2，1500℃重烧线膨胀为0.05%左右。吊挂砖外形呈波浪形或锯齿形，其断面尺寸为100×120或180mm，长度应大于炉衬厚度并尽量使金属吊挂件远离高温区或暴露在空气中，以利于提高砖的寿命和便于拆修。 吊挂砖通过金属锚固件与过梁用工字钢或厚壁钢管相连，其布置一般采用规则排列。错位排列或间距太小时，将影响施工速度和质量。吊挂砖的间距与过梁相等，一般采用300×300mm，最大允许中心距为300×380mm或340×340mm。 当炉顶采用烧嘴砖时，在烧嘴砖周围的吊挂砖的布置是不规则的，要点是吊挂砖的外表面与烧嘴孔面的距离应保持在150mm左右。同时不加金属锚固件，如要用金属锚固件，必须采用耐热钢制作，其端部与内衬工作面的距离必须大于200mm，以防烧坏而损毁烧嘴砖。烧嘴砖周围最好留设膨胀缝或添加隔离层，以便于损毁时拆修。炉顶模板组装完成后，便可安装全部吊挂砖。为保证吊挂砖的垂直度，金属锚固件系统要用木楔挤紧；待浇注料浇灌完毕后，要及时将木楔撤下来，敲打时不得用力过猛。吊挂砖底端面最好与模板直接接触，如有间隙，不得超过5mm。 3、炉顶膨胀缝的留设 炉顶膨胀缝的留设十分重要。一般按炉长方向每隔2~5m留设1条，缝宽约为5~10mm。关于我厂浇注料的膨胀缝宽度详见?加热炉施工方法?。 膨胀缝所用材料最好是塑料波纹板（PVC），也可以是胶合板或纤维板等材料，并在浇灌浇注料之前安放牢靠。 4、耐火浇注料浇灌 目前，加热炉炉顶普遍采用耐火浇注料整体浇灌成型。加热炉三段炉顶可以采用同一材质的浇灌，也可以在低温段采用粘土结合浇注料或低水泥粘土质浇注料，其它两段采用强度更高的低水泥高铝质浇注料。 整个炉顶应连续施工，如需间断时应以膨胀缝处划分施工单元。下次施工时，膨胀缝处布料应饱满，振动要密实，否则易产生干缩裂缝。 炉顶浇注料厚度一般在200~250mm左右，应一次将浇注料布满，然后再振动。振动过程中振动棒不得碰撞吊挂砖和胎模。
耐火材料的力学性质 耐火材料的力学性质是指材料在不同温度下的强度、弹性、和塑性性质。耐火材料在常温或高温的使用条件下，都要受到各种应力的作用而变形或损坏，各应力有压应力、拉应力、弯曲应力、剪应力、摩擦力、和撞击力等。 此外，耐火材料的力学性质，可间接反映其它的性质情况。 检验耐火材料的力学性质，研究其损毁机理和提高力学性能的途径，是耐火材料生产和使用中的一项重要工作内容。 4.1 常温力学性质 4.1.1 常温耐压强度σ压 定义；是指常温下耐火材料在单位面积上所能承受的最大压力，也即材料在压应力作用下被破坏的压力。 常温耐压强度σ压=P/A ，（pa） 式中；P—试验受压破坏时的极限压力，（N）； A—试样的受压面积，（m2）。 一般情况下，国家标准对耐火材料制品性能指标的要求，视品种而定。其中，对常温耐压强度σ压的数值要求为50Mpa左右(相当于500kg/cm2)；而耐火材料的体积密度一般为2.5g/cm3左右。据此计算，因受上方砌筑体的重力作用，导致耐火材料砌筑体底部受重压破坏的砌筑高度，应高达2000m以上。 可见，对耐火材料常温耐压强度的要求，并不是针对其使用中的受压损坏。而是通过该性质指标的大小，在一定程度上反映材料中的粒度级配、成型致密度、制品烧结程度、矿物组成和显微结构，以及其它性能指标的优劣。 体现材料性能质量优劣的性能指标的大小，不仅反映出来源于各种生产工艺因素与过程控制，而且反映过程产物气、固两相的组成和相结构状态以及相关性质指标间的一致性。一般而言，这是一条普遍规律。 4.1.2 抗拉、抗折、和扭转强度 与耐压强度类似，抗拉、抗折、和扭转强度是材料在拉应力、弯曲应力、剪应力的作用下，材料被破坏时单位面积所承受的最大外力。与耐压强度不同，抗拉、抗折、和扭转强度，既反映了材料的制备工艺情况和相关性质指标间的一致性，也体现了材料在使用条件下的必须具备的强度性能。抗折强度σ折按下式计算。
中国耐火材料行业协会的会长单位--中钢集团耐火材料有限公司，是国内规模最大、品种最全的国有耐火材料生产厂家；是入选中国520 家重点企业的唯一耐火材料企业；是国家统计局最新排定的中国大型企业之一；河南省高新技术企业。 中钢集团耐火材料有限公司现占地面积111.49 万平方米，拥有总资产10 多亿元。设有11个机关部室、3个专业部门、7个生产分厂、6个辅助单位；拥有正式职工4300 人，其中各类专业技术人员和技术工人2000多人。 中钢集团耐火材料有限公司主要生产各种定型和不定型耐火材料，产品有10 大系列、126 个标准、350 个牌号、 4 万多个型号。现主导产品有氧化物及非氧化物复合陶瓷耐火材料，优质高铝质、硅质制品，高档碱性制品，铝碳、铝镁碳连铸制品，轻质隔热制品，不烧制品，陶瓷窑具制品，不定型耐火材料制品等，许多产品填补了国内空白，达到并超过了国外同类产品质量。公司硅砖获国家耐材质量最高奖--银质奖，处
于国际领先水平。公司产品广泛用于冶金、建材、有色、电力、机械、轻工、石油、化工等行业的高温窑炉设施，已基本形成了从原料—制品—工程承包的完整产业链，产品畅销全国各省、自治区、直辖市。 中钢集团耐火材料有限公司拥有自营出口权，产品远销美国、加拿大、英国、法国、德国、意大利、奥地利、俄罗斯、南非、巴西、日本、印度、澳大利亚等世界五大洲40 多个国家和地区，是中国耐材产品最先打入国际市场的企业，也是中国出口耐火材料品种最多、最大的企业，在国际市场上享有良好的品牌信誉。 中钢集团耐火材料有限公司在国内耐火材料行业中占有明显的技术优势，公司设有新产品研发技术中心（省级），拥有各类专业技术人员近500人。公司走产学研相结合的新产品开发捷径，和北京科技大学、中南大学、东北大学、武汉科技大学、西安建筑科技大学、鞍山科技大学等院校建立了密切的科技合作关系，形成雄厚的新产品、新技术研发能力，每年开发的新产品、新技术达