冶金用耐火材料共18页文档
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耐火材料1. 耐火材料的定义和作用耐火材料是指具有抗高温、抗热冲击和抗化学侵蚀性能的材料。
它们在高温环境下能保持较低的热传导、抵抗热震破坏,并能抵御气体、液体或固体的侵蚀。
耐火材料广泛应用于冶金、建筑、化工、电力等行业,起着保护和维护工业设备和设施的重要作用。
2. 耐火材料的分类根据其化学成分和物理性质的不同,耐火材料可分为无机非金属耐火材料、无机金属耐火材料和有机耐火材料。
2.1 无机非金属耐火材料无机非金属耐火材料是由无机氧化物、硅酸盐、碳化物等无机材料制成的。
常见的无机非金属耐火材料包括高铝砖、硅酸铝陶瓷、氧化铝陶瓷等。
这些材料具有耐高温、抗热震、耐磨损等性能,被广泛应用于冶金炉、电炉、窑炉等高温设备中。
2.2 无机金属耐火材料无机金属耐火材料是由金属氧化物、金属硅酸盐等金属化合物制成的。
常见的无机金属耐火材料包括氧化铁、氧化铝、氧化锆等。
这些材料具有良好的高温稳定性、尺寸稳定性和抗侵蚀性,适用于高温反应器、化工设备等领域。
2.3 有机耐火材料有机耐火材料是由高温耐热有机树脂、高温纤维材料等有机物制成的。
这些材料在高温下仍能保持稳定性,同时具有重量轻、柔软、易加工的特点。
有机耐火材料常用于航空航天、船舶等领域的高温隔热和防火保护。
3. 耐火材料的应用领域耐火材料广泛应用于以下领域:•冶金行业:高炉、转炉、钢包等冶炼设备的内衬及导流方向板。
•建筑行业:高层建筑的防火墙、防火门、耐火板等。
•化工行业:石油化工装置、催化裂化装置、化肥装置等的耐火衬里、隔热层和反应器。
•电力行业:火力发电厂的炉膛、锅炉炉墙、耐火砖等。
•环保行业:垃圾焚烧炉的耐火衬里、炉膛等。
4. 耐火材料的特点和需求耐火材料的特点主要体现在以下几个方面:•耐高温性:耐火材料要能在高温环境下保持足够的强度和稳定性。
•抗热震性:耐火材料要能抵御由于温度变化引起的热震破坏。
•耐侵蚀性:耐火材料要能抵御气体、液体或固体的侵蚀。
•尺寸稳定性:耐火材料要具有较好的尺寸稳定性,避免由于热膨胀引起的开裂和变形。
耐火材料在冶金中的应用摘要:耐火材料是目前各类高温窑炉最主要的内衬材料,其在冶金业当中有着极为重要的位置。
耐火材料在冶金业当中的应用是极为普遍的。
但是由于我国的科技发展所限,在以往我国使用的大部分冶金用耐火材料都是定形耐火材料,其效果和效率都与不定型耐火材料有着较大的差距,如今不定型耐火材料则在我国的应用也已经广泛起来,其中在冶金业的应用则更引人瞩目。
关键词:耐火材料;冶金;应用1 不定型耐火材料的发展过程及现状自从美国在二战时期将耐火浇注料和耐火可塑料当作高温窑炉的内衬后,世界上很多在当时工业比较发达的国家就已经开始研究耐火材料。
1955年日本率先开始研究不定型耐火材料,到了1960年美国、日本和德国都已经在不定型耐火材料方面取得了一定的成就,而到了1975年不定型耐火材料已经在发达国家已经实现了品种的系列化,其质量已经稳步的提升,到了80年代不定型耐火材料已经成为了较为主要的耐火材料选择其在发达工业公家的耐火材料比例已经达到了30%,这使得定形耐火材料的产量已经有了明显下降,到了90年代不定型耐火材料与定形耐火材料的比例已经几乎持平。
如今在国外,美国、日本和西欧等工业发达国家的不定型比率已超过50%,可以预见,不定型耐火材料将逐步成为冶金工业中的主导耐火材料。
现今,世界各国都在为研究出新一代的不定型耐火材料而努力着,极大推动了冶金工业的发展。
2 不定型耐火材料在冶金业应用的优势不定型耐火材料由一定级配的骨料、粉料、结合剂和外加剂组成不定形状的不经烧成可供直接使用的耐火材料,耐火度不低于1500摄氏度。
不定型耐火材料的优势主要体现在以下几个方面,下面我们来对其进行具体地分析。
2.1 不定性耐火材料的耐火度较高在冶金业当中高温窑炉是普遍存在的,而对于高温窑炉而言其内衬的选择是十分重要的,其内衬的选择必须突出较高的耐火性,这种耐火性的选择必须是有着较为严格要求的,不定型耐火材料的耐火度可以达到1500度以上,这样的的高耐性能使得不定型材料满足了很多特殊类型的需要高温的冶金也需求。
冶金行业耐火材料介绍冶金行业是制造和加工金属材料的重要行业,其中涉及到高温、高压等极端条件下的工艺过程。
在这些工艺过程中,耐火材料扮演着重要的角色,其质量和性能直接影响到生产工艺和产品质量。
以下是一些常见的冶金行业耐火材料的介绍。
1.碳化硅陶瓷(SiC):碳化硅陶瓷是一种重要的高温耐火材料,在冶金行业应用广泛。
它具有高熔点、高抗氧化性、高抗侵蚀性和优异的机械强度。
碳化硅陶瓷可用于电炉炉衬、炉墙和高温容器等部件。
2.高铝耐火材料:高铝耐火材料是由铝矾土和高岭土等粘结剂加入适量膨胀剂烧制而成。
它具有高抗压强度、高抗侵蚀性和耐高温性能。
高铝耐火材料可用于电炉、转炉、钢包、坩埚和电解槽等冶金设备的内衬。
3.镁铝质耐火材料:镁铝质耐火材料由质量比例适当的氧化镁和氧化铝混合烧结而成。
它具有优异的抗高温性能、抗侵蚀性能和热震稳定性。
镁铝质耐火材料广泛应用于冶金行业中的炉墙、炉顶和闭口等部位。
4.硅酸质耐火材料:硅酸质耐火材料由硅酸铝、硅质等原料经过研磨、混合、成型和煅烧而成。
它具有优异的抗热震性、抗侵蚀性和耐高温性能。
硅酸质耐火材料可用于冶金行业中的炉衬、炉顶和坩埚等部位。
5.硅酸锆陶瓷(ZrSiO4):硅酸锆陶瓷是一种高纯度、高温稳定性和抗侵蚀性能的耐火材料。
它广泛应用于铸造和冶金行业中的炉膛、坩埚和燃烧器等高温装置。
6.铝镁碳砖:铝镁碳砖是一种高性能耐火材料,由高纯度氧化铝、氧化镁和碳素材料等组成。
它具有优异的抗热震性、抗侵蚀性和耐高温性能。
铝镁碳砖可广泛应用于铁炉、转炉和电炉等冶金设备中。
除了上述耐火材料,冶金行业还涉及到其他一些耐火材料的应用,如鳞片石墨、耐火砖和高温浇筑料等。
这些耐火材料在冶金行业中扮演着重要的角色,保障了生产工艺的稳定性和产品质量的提高。
需要注意的是,不同的冶金工艺和设备需要使用不同类型的耐火材料,对材料的性能和质量要求也不同。
因此,在实际应用中,需要根据具体的工艺要求选择合适的耐火材料,并进行合理的维护和保养,以延长其使用寿命和提高生产效益。
冶金用耐火材料冶金用耐火材料是指在高温、高压、腐蚀等恶劣条件下能够保持结构稳定,不受热膨胀和收缩影响,具有抗化学侵蚀、抗氧化和抗热震性能的材料。
在冶金工业中,耐火材料起着至关重要的作用,它们被广泛应用于冶炼炉、热风炉、转炉、电炉等设备的内衬和砌筑,保障了冶金生产的正常进行。
首先,冶金用耐火材料需要具有良好的耐火度。
冶金生产中,高温是不可避免的,因此耐火材料必须具有较高的耐火度,能够抵抗高温下的热应力和热膨胀。
耐火度高的材料可以有效地保护冶炼设备不受高温侵蚀,延长设备的使用寿命,提高生产效率。
其次,耐火材料还需要具有良好的抗热震性能。
在冶金生产中,设备经常需要经受急剧的温度变化,这就需要耐火材料具有良好的抗热震性能,能够承受温度快速变化所带来的应力和变形,不易出现开裂和破损,保证设备的安全运行。
另外,耐火材料还需要具有良好的抗化学侵蚀和抗氧化性能。
在冶金生产中,金属熔炼过程中会产生大量的腐蚀性气体和化学物质,因此耐火材料必须具有抗化学侵蚀和抗氧化的能力,能够抵抗金属渣、熔渣的侵蚀,保持稳定的化学性能,延长设备的使用寿命。
此外,耐火材料的选择还需要考虑其成本和施工性能。
在冶金生产中,耐火材料的使用量很大,因此成本是一个重要的考量因素。
优质的耐火材料不仅具有良好的耐火度和抗热震性能,还需要具有合理的价格,能够降低生产成本。
同时,施工性能也是一个重要的考量因素,好的耐火材料应该易于施工,能够提高施工效率,减少人力和时间成本。
总的来说,冶金用耐火材料在冶金生产中起着至关重要的作用,它们需要具有良好的耐火度、抗热震性能、抗化学侵蚀和抗氧化性能,同时还需要考虑成本和施工性能。
只有选择合适的耐火材料,并且正确使用和维护,才能保障冶金生产的正常进行,提高生产效率,降低生产成本,实现经济效益和社会效益的双丰收。
不知道炼钢铁高炉用到哪些耐火材料?收藏这个就够了!钢铁冶金行业是耐火材料消耗大户,每年所用的耐火材料占耐火材料所有产量的70%之多。
在说高炉炼钢铁用的耐火材料之前,我们要先清楚的知道高炉炉体的基本结构、每个部位所受的不同热应力,每个部位的作用以及每个部位内衬耐火材料破损的根本因素等等问题。
今天我们用一篇超超超长的文章来说这些问题。
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高炉炉体结构(炉墙)是由炉壳、冷却器和耐火内衬三部分组成。
内衬主要作用是直接抵抗冶炼过程中机械、热力和化学的侵蚀,以保护炉壳和其他金属结构,减少热损失,并形成一定的冶炼空间即炉型。
炉壳起密封渣、铁、煤气的作用,并承担一定的建筑结构的任务。
冷却器用来保护内衬、炉壳,其布置轮廓在很大程度上决定着操作炉型。
高炉炉衬用耐火材料高炉在冶炼过程中,内部温度可高达2000℃以上,而且从上往下,炉内的温度分布不均,为了使炉内的反应保持物理和化学上的稳定,高炉用耐火材料总体上应达到以下要求:在高温下,不熔化、不软化、不挥发;同时应具有能在高温、高压条件下保持炉体结构完整的强度;必须能承受炉内温度变化的热冲击以及物料下降和气体上升带来的磨损;同时还必须具有对铁水、炉渣和炉内煤气等的化学稳定性。
炉喉用耐火材料炉喉起保护炉衬的作用,此部位主要受高炉来料的直接冲击和摩擦,工作温度在400~500℃,常用的为致密粘土砖和高铝砖,有些单位为了增加使用寿命,也会选择用铸钢砖进行保护。
炉身上部和中部炉身上部和中部主要是受到布料和炉料下降带来的机械冲刷和随上升气流而在此聚集的碱金属所产生的化学侵蚀。
炉身中部温度波动较大,因些需要采用抗热震性能好的耐火材料。
常采用的耐火材料有粘土砖、高铝砖、硅线石砖、致密粘土砖等。
炉身下部和炉腰用耐火材料炉身下部到炉腰的砖衬,既受到下降炉料和上升高温高压煤气的磨损以及温度变化引起的热冲击,又受高FeO高碱度初渣的化学侵蚀,工作温度在1400~1600℃。