耐火材料工艺学(冶金工业第二版)复习要点1
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1.冶金方法的分类主要有三种:1、火法冶金2、湿法冶金3、电冶金2.高炉冶炼的主要产品是什么?高炉冶炼的主要产品是铁3. 顶底复合吹炼转炉炼钢的优点是什么?具有反应速度快,生产率高,不需用燃料和热效率和热效率高等优点。
4.高炉内型有几部分?高炉有5段式内型,分别是炉吼,炉身,炉腰,炉腹,炉缸。
5.热风炉的类型和结构是什么?有内燃式和外燃式等多种形式,蓄热式热风炉主要包括燃烧室、蓄热室两大部分,并由炉基、炉壳、炉衬、炉算子、支柱等构成。
6.高炉的利用系数是什么?在中国以每立方米高炉有效容积1昼夜的合格生铁产量来表示。
即:ŋv=P/V7.电炉炼钢是什么?电炉炼钢主要是指电弧炉炼钢,电弧炉主要是利用电极与炉料间放电产生电弧发出的热量来炼钢。
其优点为:热效率高,温度高,温度容易调整和控制,颅内气氛可控,可用于100%的废钢进行熔炼,而且与其他炼钢法相比设备较简单,占地少,投资省,建厂快,容易控制污染。
8. 连铸机的类型主要有几种?主要有立式、立弯式、弧形和椭圆形四种。
9. 转炉和电炉炉衬主要使用什么耐火材料?什么是溅渣护炉?转炉炉衬主要使用镁碳砖,电炉炉衬主要使用镁碳砖等碱性炉衬。
溅渣护炉是向炉里加入一些轻烧镁球或白云石料,使渣的熔点和黏度升高,通过高压氮气把含有轻烧镁和白云石的渣喷溅到炉衬上降低了下次转炉冶炼时对炉衬的侵蚀。
10.高炉出铁沟系统有几部分组成?由主铁沟,支铁沟,渣沟,撇渣器和摆动流嘴等组成。
11.滑动水口是什么?是连铸机浇铸过程中钢水的控制装置,能够精确的调节从钢包到连铸中间包的钢水流量,使连铸操作更容易控制。
12.钢包透气砖是什么?是具有良好透气性、耐侵蚀性、抗渗透性、抗热冲击性、具吹通率高、操作安全可靠、使用寿命长等特性。
3.定径水口是什么?在小方坯连铸机中间包无塞棒浇铸系统中采用的,进行敞开式浇铸的注速达到2.5——3m/s的水口。
14. 连铸三大件是什么?整体塞棒、长水口和和浸入式水口。
《耐火材料工艺学》复习提纲第一章1.耐火材料的概念:耐火材料是指耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。
2.按化学矿物组成分类:硅质制品、硅酸铝制品、镁质制品、白云石制品、铬质制品、特殊制品。
第二章1.三种化学矿物组成:①主成分。
耐火制品中构成耐火基体的成分。
它的性质和数量直接决定制品的性质。
氧化物、元素或非氧化物的化合物。
分酸性、中性和碱性三类。
②杂质成分。
由原料及加工过程中带入的非主要成分的化学物质(氧化物、化合物等)。
这些杂质的存在往往能与主成分在高温下发生反应,生成低熔性或大量的液相,从而降低耐火基体的耐火性能,也称之为溶剂。
③添加成分。
为促进其高温变化和降低烧结温度。
分为矿化剂、稳定剂和烧结剂等。
两种矿物组成:①结晶相(主晶相和次晶相):主晶相是耐火制品结构的主体而且熔点较高的结晶相。
其性质、数量、结合状态直接决定着耐火材料的性质。
次晶相又称第二固相,也是熔点较高的晶体,提高耐火制品中固相间的直接结合,改善制品的某些性能。
②玻璃相:基质是指填充于主晶相之间的不同成分的结晶矿物(次晶相)和玻璃相,也称为结合相。
硅砖的主晶相:磷石英、方石英粘土砖的主晶相:莫来石、方石英2.三种气孔率表示方法及关系:①总气孔率(真气孔率)Pt,总气孔体积与制品总体积之比;②开口气孔率(显气孔率)Pa,开口气孔体积与制品总体积之比;③闭口气孔率Pc,闭口气孔体积与制品总体积之比。
三者的关系为:Pt=Pa +Pc气孔率大小影响耐火制品哪些性能?气孔率是耐火材料的基本技术指标。
其大小影响耐火制品的所有性能,如强度、热导率、抗热震性等。
3.高温蠕变性的概念:制品在高温下受应力作用随着时间变化而发生的等温形变。
分为高温压缩蠕变、高温拉伸蠕变、高温弯曲蠕变和高温扭转蠕变等。
高温蠕变曲线的三阶段①oa-起始段:加外力后发生瞬时弹性变形,外力超过试验温度下的弹性极限时会有部分塑性形变;②ab-第一阶段:紧接上阶段的蠕变为一次蠕变,初期蠕变,应变速率de/dt随时间增加而愈来愈小,曲线平缓,较短暂;③bc-第二阶段:二次蠕变,黏性蠕变、均速蠕变或稳态蠕变。
耐火材料工艺学耐火材料是一种能够在高温环境下保持其结构和性能稳定的材料,广泛应用于冶金、建材、化工等行业。
耐火材料工艺学是研究耐火材料的制备工艺、性能及其应用的学科,对于提高耐火材料的性能和降低生产成本具有重要意义。
首先,耐火材料的制备工艺是耐火材料工艺学的核心内容之一。
耐火材料的制备工艺包括原料的选择、配比设计、成型工艺、烧结工艺等环节。
在原料的选择方面,需要考虑原料的化学成分、颗粒度和热性能等因素,以确保耐火材料具有良好的耐高温性能和抗侵蚀能力。
配比设计是制备工艺的关键环节,合理的配比可以保证耐火材料具有良好的物理和化学性能。
成型工艺包括干法成型和湿法成型两种方式,选择合适的成型工艺可以提高耐火材料的成型质量和生产效率。
烧结工艺是指将成型后的原料在高温条件下进行烧结,使其形成致密的结构和优良的性能。
因此,制备工艺的优化对于提高耐火材料的性能至关重要。
其次,耐火材料的性能是耐火材料工艺学研究的重点之一。
耐火材料的性能包括物理性能、化学性能和耐火性能等多个方面。
物理性能包括耐火材料的抗压强度、抗折强度、热膨胀系数等指标,直接影响着耐火材料在高温环境下的使用寿命和稳定性。
化学性能包括耐火材料的化学稳定性、抗侵蚀能力等指标,对于耐火材料在酸碱腐蚀环境下的应用具有重要意义。
耐火性能是指耐火材料在高温条件下的抗热震性能和抗渣能力,是评价耐火材料性能优劣的重要标准。
因此,研究耐火材料的性能,可以为其在各个领域的应用提供可靠的技术支撑。
最后,耐火材料的应用是耐火材料工艺学研究的重要方向之一。
耐火材料广泛应用于冶金、建材、化工等行业,如高炉炉缸、转炉炉衬、玻璃窑炉衬等。
在不同的应用场景下,对耐火材料的性能和工艺要求也不同,因此需要针对不同的应用领域进行研究和开发。
通过对耐火材料应用的研究,可以为各个行业提供更加优质、高性能的耐火材料产品,推动行业的发展和进步。
综上所述,耐火材料工艺学是一个综合性学科,涉及材料科学、化学工程、冶金工程等多个学科领域。
耐火材料工艺及检验相关知识一、耐火材料概述耐火材料是一种能够承受高温和化学侵蚀的特殊材料,用于各种高温设备的制造和维护,例如熔炉、烤炉、烧结炉等。
它的主要特点是耐高温、耐磨、耐化学腐蚀和导热性能良好。
耐火材料可以分为无机非金属耐火材料和有机耐火材料两大类。
无机非金属耐火材料是通过天然矿物和化学原料经过混合、成型(包括浇注、挤压、压制、胶黏等)和烧结制成的,例如石英、氧化铝、硅酸盐等。
有机耐火材料是指由含碳、含有机键的化合物加工制成的耐火材料,例如石棉板、陶瓷纤维等。
二、耐火材料工艺1.材料筛选:选择合适的原材料进行混合以确保所制备的耐火材料具有高温稳定性和耐腐蚀性。
2.材料混合:精确配比,按照相应比例将所需的原材料混合均匀,确保耐火材料的成分和质量。
3.成型:成型是指将混合后的材料进行塑性加工,通过挤压、浇注、压制等方式成型为所需形状的耐火制品。
4.烘烤:在制品成型之后,需要将制品进行烘烤,通过逐渐提高温度的方式使耐火制品中的水分逐步挥发,保证制品的力学强度和耐火性能。
5.烧结:在制品成型和烘烤之后,需要将制品进行烧结处理,将原材料中的部分化学成分进行高温反应,形成更加稳定的晶体结构。
6.质量检验:通过对制品进行物理、化学、耐火等方面的检验,保证制品的质量和使用效果。
三、耐火材料检验方法耐火材料检验主要包括物理性能、化学成分和耐火性能三个方面的检验。
1.物理性能检验物理性能检验主要包括制品的硬度、耐磨性和抗冲击性等方面的检验。
常用方法包括岩石破碎试验、冻融循环试验、微观组织分析等。
2.化学成分检验化学成分检验主要包括耐火材料原材料的控制和制品中化学成分的检验。
常用方法包括荧光光谱分析、质谱分析等。
3.耐火性能检验耐火性能检验主要包括制品的高温稳定性、耐磨性、抗侵蚀性等方面的检验。
常用方法包括热冲击试验、重量损失试验、耐侵蚀性试验等。
四、耐火材料的应用耐火材料主要应用于各种高温设备中,例如钢铁冶炼、铸造业、火力发电、空气分离和化工等行业。
一.填空1.耐火材料按化学属性分为三大类,酸性耐火材料、碱性耐火材料和中性耐火材料。
2.含SiO2在90%以上的材料统称硅质耐火材料,硅砖以硅石为主要原料生产,其SiO2含量一般不低于93%,主要矿物组成为磷石英和方石英。
3.镁铝尖晶石分子式为MgAl2O4。
4.耐火材料按生产工艺或加工制造工艺分类,可分为烧成制品、熔铸制品和不烧制品。
5.耐火材料按成型工艺分为天然岩石切锯、泥浆浇注、可塑成型、半干成型、振动成型、熔铸成型和捣打成型。
6.耐火材料的化学成分、矿物组成和微观结构决定了耐火材料的性质。
7.耐火材料的性质主要包括化学-矿物组成、组织结构、力学性质、热学性质和高温使用性质等。
8.耐火材料化学组成的主成分是指在耐火材料中对材料的性质起决定作用并构成耐火基体的成分,可分为酸性、中性和碱性耐火材料。
9.矿物组成可分为两大类:结晶相与玻璃相,其中结晶相又分为主晶相和次晶相。
10.耐火材料的添加剂,按目的和作用分为矿化剂、稳定剂和烧结剂等。
11.耐火制品的性质是其矿物组成和微观结构的综合反映。
12.耐火材料制品的损坏是从基质开始的。
13.耐火材料是由固相和气孔两部分构成的非匀质体。
14.耐火材料的R&D包括原料技术、生产技术、开发技术、应用技术。
15.耐火材料高温变形实质取决于晶体的性质、基质的实质、晶体与基体结合的情况。
二.判断1.当热风炉的风温低于900时,一般采用碳砖,当高于900时,格子砖采用高铝砖、莫来石、硅砖等。
(R)2.镁质耐火材料以镁砂为主要原料,以方镁石为主晶相,MgO含量大于90%的碱性耐火材料。
(R)3.耐火材料中的杂质成分是能与耐火基体作用而使其耐火性能下降的氧化物或化合物。
(T)4.高温下熔融相粘度比低温脆性玻璃相粘度大。
(T)5.影响粉料流动性的因素有颗粒尺寸、表面粗糙度、表面水膜。
(T)6.对于耐火材料来说,耐火度越高越好。
(R)7.耐火材料的原料之所以要煅烧是为了去除原料中易挥发的杂质和夹杂物。
一、判断题1.耐火材料的化学纽•成,又称为化学成分,一般用化学分析方法进行测定。
«2.制用耐火材料通常测定以下氧化物A 12O3、SiO2、Fe2O3、CaO、M gO、Ti02、N a 2 0. K2 0 等,并测定灼减。
V3.不同类的耐火材料及制品具有相同的化学成分。
x4.每一种耐火材料按各个成分含量的多少,又可以分成两个部分,--部分是占绝对数量的基本成分,另一部分是占少量的杂质成分。
V5.在进行耐火原料分析吋,测定灼减量有着特殊的意义,其测定结果反映出原料内去掉气体产物和有机物含最的多少,可以用以判断原料在烧成过程中收缩大小,以及在生产中是否要预先进行锻烧等。
76.通过化学分析的测定结果,根据耐火材料所含成分的种类及数量,可以初步判断原料的纯度和制品的性能。
勺7.耐火材料原料及制品中所含矿物种类和数量,统称为化学纽.成。
x8.具有相同化学成分的耐火材料,其矿物组成一定相同。
x9.耐火材料的一系列性质指标又主要决定于矿物组成。
710.粘十.原料和山它制成的粘土制品,化学纟I[成可以很接近,但矿物纟I[成却完全不同。
V11 •粘十•原料主要有高岭石及其他杂质矿物组成=V12.粘土质制品则以高岭石和硅酸盐玻璃相纽成。
x13.化学纽•成和矿物纽•成是两个不同的概念,是有区别的,但化学成分和矿物成分之间又有着内在的联系。
〈14.在-激情况下,制品中的主要化学成分越多,贝I」形成的主要矿物量也越多。
V15.制晶的矿物组成,取决于制殆的化学成分和形成制品时的外界因素。
716.0前耐火材料的矿物组成和显微结构的方法,一-般是通过显微镜观察,以及X対线分析,差热分析和衍射鉴定等。
“17.耐火材料的化学■矿物纽成是分析原料及制品特性的一个主要方面。
71&耍改变制品特性,提高制品质量,一•般都采用调整制品化学组成的方法。
x19.耐火材料的常温物理性质有真密度、真比重、气孔率、吸水率、体积密度和耐斥强度等。