耐火材料复习题
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1、高炉本体各部位用耐火材料?炉喉一般采用高密度高铝砖,还采用耐磨铸钢护板保护。
炉身上部和中部一般用黏土砖,或高铝砖,硅线石砖。
炉腹,炉腰,炉身下部多用碳质制品如碳化硅砖,刚玉砖。
炉缸处用硅线石砖,刚玉浇注料和石墨质填料,碳化硅质耐火材料来越多。
出铁口处用Al2O3-Sic-C砖或炭块。
炉底多用致密度高,导热性好和抗侵蚀性好的石墨砖和微孔炭砖。
高炉风口区用碳化硅制品和Sialon结合的刚玉制品。
2、高炉本体耐火材料的损毁机理?高炉修补的方法?1)炉喉是受炉料下降时直接冲击和摩擦的部位。
炉身上部和中部主要承受炉料冲击,炉尘上升的磨损和气体的侵入,碳的沉积而破坏。
炉身下部温度较高,有大量的炉渣形成,有炉料下降的摩擦,炉气上升时粉尘的冲刷作用和碱金属蒸汽的侵蚀作用。
炉腰,炉渣侵蚀严重;钾钠蒸汽侵蚀严重;含尘蒸汽上升对炉衬产生很大的冲刷和腐蚀;焦炭等物料产生摩擦。
炉腹,渣对炉衬侵蚀,气流冲刷,炉料对炉衬的摩擦,碱蒸汽的侵蚀性和炭的沉积以及气氛的波动等都对衬得损坏会进一步加剧。
炉缸部位焦炭燃烧,产生很高的温度,对炉衬的溶蚀最严重。
在炉底主要受到铁水渗入和铁水对碳砖的侵蚀和损毁。
出铁口高炉风口区处在2000°c以上的高温和受到很大的热应力,如摩擦等物理损坏,承受由于碱,锌,炭沉积等化学侵蚀,以及流体和熔体的冲击损坏。
2)高炉修补的方法:1半干法喷补炉衬2近年来用湿式喷射料发展很快,用该材料喷补炉衬。
3当炉衬的高炉壁发红时,在该处打孔,用挤压机把压入料压入到发红的炉衬处。
3、高炉炉底炉缸结构(耐火材料)及优缺点?目前,国内外大中型高炉普遍采用致密度高、导热性和抗侵蚀性好的石墨碳砖和微孔碳砖。
在大型高炉上广泛采用砌筑陶瓷杯来保护炉底及炉缸壁。
炉底采用莫来石砖或优质粘土砖,上升部分用铬刚玉砖,也有采用超低水泥结合的棕刚玉浇注件,以形成“陶瓷杯”。
优点:碳复合砖具有比碳砖更好的抗铁熔蚀性、抗氧化性、和较高的强度。
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。
耐火材料复习(3)2010级耐火材料复习题1.什么是耐火材料耐火材料:耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。
国际标准化组织(ISO)正式出版的国际标准中规定:“耐火材料是耐火度至少为1500℃的非金属材料或制品(但不排除那些含有一定比例的金属)”,即耐火材料是用作高温窑炉等热工设备的结构材料,以及工业用高温容器和部件的材料,并能承受相应的物理化学变化及机械作用。
2.陶瓷结合和直接结合的概念是什么?a 陶瓷结合(硅酸盐结合)结构特征:耐火制品主晶相之间由低熔点的硅酸盐非晶质和晶质联结在一起而形成结合。
即普通镁砖中硅酸盐基质与方镁石之间的结合。
使用注意点:此类耐火制品在高温时,低熔点的硅酸盐首先在较低的温度下成为液相(或玻璃相软化),大大降低了耐火制品的高温性能。
b 直接结合:结构特征是耐火制品主晶相之间由晶体颗粒直接交错结合成结晶网而形成结合。
如氮化硅结合碳化硅制品的中氮化硅基质与碳化硅之间的结合。
使用注意点:属于直接结合结构类型的制品的高温性能(高温力学强度、抗渣性和热震稳定性)要优越得多。
3.耐火材料的化学组成和矿物组成有什么区别?1. 化学组成化学组成是耐火材料制品的基本特性。
耐火材料化学组成按各成分含量和其作用分两部分: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: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)。
2.矿物(物相)组成耐火材料(制品)一般说来是一个多相组成体,其矿物组成取决于耐火材料的化学组成和生产工艺条件,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。
4.简述主晶相、次晶相、基质和杂质的概念?主晶相是指构成耐火制品结构的主体而且熔点较高的结晶相。
次晶相又称第二固相,是在高温下与主晶相共存的第二晶相。
基质(结合相):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。
杂质:耐火材料中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)。
一、填充题(每空2分,共36分)
1.预热器焊接锚固件材质:;焊条类型:;焊条型号:。
2.耐火材料施工常用硅酸钙板型号: mm、 mm。
3.硅酸钙板施工需要用到和;其中由和按照一定比例调配而成。
4.三级旋风筒锥体使用浇注料;牌号:;硅酸钙板型号(厚度) mm.
6.五级旋风筒锥体使用浇注料;牌号:;硅酸钙板型号(厚度) mm.
7.预热器砌筑常用耐火砖类型砖;各级旋风筒锥体经常需要使用种耐火砖。
二、判断题(每题3分,共24分)
⑴锚固件头部如果戴胶帽,可以不涂刷沥青漆。
()
⑵锚固件焊接可以使用普通焊条。
()
⑶陶瓷纤维毯可以使用保温棉代替。
()
⑷浇注料施工不一定非得使用纯净水(自来水)()
⑸硅酸钙板可以不刷防水剂()
⑹浇注料加水越多,流动性越好,强度越高。
()
⑺浇注料施工可以不支模,加快施工进度。
()
⑻浇注料只要一凝固,就可以拆模。
()
三、简答题(共4题,合计40分)
1. 锚固件头部为什么要戴橡胶帽?涂刷沥青漆有什么作用?
2. 硅酸钙板施工有什么要求?需要注意那些事项?
3. 预热器耐火材料施工常用到哪几种浇注料?有什么不同?
4. 简述浇注料施工流程。
《冶金耐火材料》试题库一名词解释1.耐火度2.荷重软化温度3.高温蠕变性4.热导率5.抗热震性6.体积密度7.弹性模量8.电熔镁砂9.低水泥耐火浇10.不定形耐火材料11.陶瓷杯12.溅渣护炉注料二、填空题提示:可选择的耐火制品有:碳砖镁碳砖碳化硅砖粘土砖高铝砖1.耐火材料是指耐火度不低于1580℃iii的无机非金属材料。
2.耐火材料的矿物组成分为主晶相3和基质两部分。
3.Al2O3含量高于48%4的硅酸铝质耐火材料称为高铝砖。
4.表征耐火制品致密度的性能指标是体积密度5。
5.为了提高炉衬抗渣侵蚀性能,一般选择含碳耐火材料6。
6.低水泥系列耐火浇注料中的一项核心要技术措施是超微粉7技术。
7.不定形耐材中常用的无机结合剂是高铝水泥8。
8.高炉炉体各部位炉衬选用的耐火材料分别为:炉身上部是粘土砖9;炉身下部、炉腰和炉腹部位是SiC砖10,风口中心线和炉缸部位是高铝砖11;炉底部位是碳砖12。
9.热风炉蓄热室用的一种重要耐火砖称为格子砖13。
10.热风炉选用耐火砖时最重要的一项性能指标是低蠕变性14。
11.格子砖是热风炉蓄热室用重要耐火制品,为了提高其蓄热能力,要求具有高的比热容15。
(提示:一种热学性能)12.电炉炉顶用耐火制品是高铝砖16。
13.转炉炉体通用的系列耐火材料是镁碳砖17。
14.直流电弧炉炉底用耐火材料要求有比较好的导电性18。
15.生产洁净钢用钢包耐火砖或浇注料属于碱性耐火材料19。
16.滑动水口是安装在钢包和中间包外的钢水节流装置,目前使用的是烧成铝碳质20滑板。
三简答和问答题绪论部分1.“荷重软化温度”是耐火制品的重要使用性能,请给出该名词的定义及对耐火材料选用时的重要意义。
2.叙述耐火制品的结构特征参数(至少三个),并简要分析结构参数对耐火材料热学性能和力学性能的影响。
3.冶金过程中炉渣侵蚀是炉衬损毁的重要原因,请指出三种提高耐火材料抗渣侵蚀的方法,要求阐述每种方法的抗渣机理。
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。
窑操作员耐火材料考试题一、填空题:1、为了使耐火浇注料锚固件焊接牢固,其焊接长度为 25mm。
(一级)2、为了使耐火浇注料搅拌均匀,通常采用强制式搅拌机干搅 3 分钟,加水搅拌3—5 分钟,搅拌好的耐火浇注料在30 分钟内用完,振捣时间为30 秒。
(一级)3、浇注料区段不宜太大,最大400×600 mm。
(一级)4、所有镁质硅的膨胀率范围为 1.6—1.8% ,窑点火投料后砖衬往窑尾方向伸展。
(一级)5、1#窑口浇注料于05 年11 月进行1/2 更换,采用PA—803胶料;旧衬为LN—70浇注料。
(一级)6、2#窑06年4月份检修,三次风管导流版浇注料南边是PA—803 北面是G—16 ;目的是检验耐火材料使用效果。
7、碱性耐火材料是指以MgO 和CaO 为主要成分的耐火材料。
(二级)8、镁铝尖晶石砖主要指标要求为:体积密度必须大于2.93g/cm3,常温耐压强度必须大于50Mpa ,显气孔率应该小于17.5% 。
(二级)9、椭圆度ω值应小于窑径的1/10 。
(二级)10、耐火砖尺寸公差要求,砖大小头厚度误差小于1mm ,角损处三条棱的角损长度之和不超过50mm ,耐火砖受压面平整度不大于0.5mm 。
(二级)11、耐火砖加工长度不得小于原砖的50% ,厚度不得小于原砖的80% 。
(二级)12、窑胴体与轮带的误差一般不超出180℃。
(二级)二、问答题:1、窑内砌砖用插缝钢板要求?(一级)答:厚度一般在1—2mm,要求平整,不卷边,不扭曲,无毛刺;板宽小于砖宽约10mm;砌筑时钢板不得超出砖边,不得出现插空、搭桥现象;每条缝中只允许使用一块钢板。
2、窑内放线有哪些要求?(一级)答:窑纵向基准线要沿圆周长每1.5m放一条,每条线都要与窑的轴线平行。
环向基准线每10m放一条,施工控制线每1m放一条,环向线均应互相平行且垂直与窑的轴线。
3、窑用砖应具备什么条件?(一级)答:⑴耐高温,有高的耐火度;⑵抗热震,稳定性好;⑶抗渣性好及化学侵蚀能力强;⑷有较高的强度,以抗机械作用的侵害;⑸耐磨性能好;⑹外型规则,尺寸准确,便于镶砌;⑺具有易挂窑皮的性能。
耐火材料检查和施工要求培训试卷一、填空题1、施工准备⑴施工前,首先熟悉和技术资料,根据决定施工方案或操作方法;⑵施工单位必须在施工前编制,落实施工人员,核实各种耐火材料的用量、质量和存放情况。
准备施工机具,检查现场照明和等是否齐备。
并对施工人员进行必要技术交底和;⑶班组接受任务后,根据工程的特点,结合班组具体情况进行,严密劳动组织.2、耐火砖砌筑的一般规定⑴、砌筑时要用或橡皮锤,严禁使用;⑵、耐火砖衬里用水泥砌筑时,耐火砖灰缝在 mm以内,隔热砖灰缝在 mm以内,不动设备衬里的灰缝中火泥要饱满且上下层内的砖缝应错开。
根据砖缝大小及操作精细程度划分为四类:Ⅰ类:≤ mm;Ⅱ:≤ mm;Ⅲ:≤ mm;Ⅳ:≤ mm;⑶、调制耐火泥应遵照以下原则:a、严格按规范要求和调制火泥;b、调制不同质泥浆要用不同的器具,并;c、火泥用,计量准确,,随调随用。
已经调制好的水硬性和气硬性泥浆不得任意加水使用,已的泥浆不得继续使用;d、泥浆时要保证规定的困料时间,随调随用,已调制好的泥浆不得任意加水稀释,这种泥浆因具故不得与金属壳体直接接触;⑷、拱顶和圆筒衬里宜采用砌筑,直墙和斜墙宜采用砌筑。
砌筑时应力求砖缝平直,弧面圆滑,砌体密实。
对于回转窑的耐火衬里还必须确保与同心,故应保证砖面与筒体完全贴紧,砖间应是面接触且结合牢固,砌筑不动设备的砖衬时,火泥浆饱满度要求达到 %以上,表面砖缝要用原浆勾缝,并及时刮除砖表面多余的泥浆;⑸、基础或托砖板表面不平时,在 mm以内可用耐火泥找平,在 mm以内时用浇注料找平,砌筑一般采用挤浆、沾浆、刮浆的方法;⑹、耐火砖衬中的膨胀缝,必须按设计要求留设,不得遗漏。
砌体膨胀缝的留设其内外层间留成式互不相通,缝内不得留有砖块杂物,并用或将缝填满。
要避免外满内空的现象。
砖体内有金属物体时,应在金属物体和之间留设膨胀缝,使金属构件在加热时能够自由膨胀,中一般可不设膨胀缝;⑺、砖衬中留设的外露金属件,包括、等部位要用异形砖或封闭起来,不得将其在使用中直接暴露在热窑气中;⑻、砌筑封顶砖时,若用原砖不能满足要求时,要用切砖机对砖进行精细加工,不能使用加工。
《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。
应变速率和时间无关,几乎不变。
蠕变曲线最小速率;④cd-第三阶段:第三次蠕变,加速蠕变。
应变速率de/dt随时间稍微增加而迅速增加,曲线变陡直到断裂,最终断裂在d点。
图1 典型高温蠕变图4.耐火度的概念:耐火材料在高温下抵抗熔化的能力。
耐火度的测定方法:将材料做成截头三角锥。
在规定的加热条件下,与标准高温锥弯倒情况作比较。
直至试锥顶部弯倒接触底盘,此时与试锥同时弯倒的标准高温锥可代表的温度即为该试锥的耐火度。
5.高温荷重软化温度:耐火材料在恒定的荷重下,对高温和荷重共同作用的抵抗性能。
测定荷重软化温度的方法:是固定试样承受的压力,不断升高温度,测定试样在发生一定变形量的坍塌时的温度,称为高温荷重变形温度。
有示差-升温法和非示差-升温法两种。
测定一般是加压0.2MPa,从试样膨胀的最高点压缩至它原始高度的0.6%为软化开始温度,4%为软化变形温度及40%变形温度。
6.重烧线变化率的概念:体积稳定性又称重烧收缩或膨胀。
耐火材料在高温长期停留时体积发生的不可逆变化。
7.抗热震性:即热稳定性,又称为耐急冷急热性。
指耐火材料抵抗温度的急剧变化而不破裂或剥落的性能。
影响抗热震性的因素:耐火材料的热物理性质(如导热性、热膨胀系数)、组织结构、颗粒组成和形状尺寸。
热膨胀系数小、弹性模量小、热导率大的材料抗热震性好。
8.抗渣性:耐火材料在高温下抵抗炉渣侵蚀和冲刷作用的能力。
测定抗渣性方法中的三种静态法:包括熔锥法、坩埚法和浸渍法。
①熔锥法:将耐火材料与炉渣分别磨成细粉,按不同比例混合,制成截头三角锥,其形状、大小与标准测温锥相同,然后按耐火度试验方法进行测试,以耐火度降低程度来表示耐火材料抗渣性的优劣。
②坩埚法:耐火制品上切取边长为80mm,高度为65mm的立方体,或钻取直径50mm、高50mm的圆柱体试样,在其顶面中心钻一直径30~40mm、深度30~40mm 孔,装入炉渣,在规定温度下加热,并保持一定时间。
冷却后,从钻孔的直径部位切开,观察炉渣对耐火材料的侵蚀情况。
③浸渍法。
将耐火制品切成圆棒状,在规定温度下,浸入熔渣中,浸渍一定时间后,取出观察侵蚀情况,测定其体积变化,计算侵蚀百分率。
第三章1.耐火制品的原料需要煅烧的原因耐火矿物原料含水,以碳酸盐形式存在,受热时释放出水分或排出二氧化碳。
原料加热时结晶形态发生变化,晶体长大,伴有较大体积变化。
为避免制品在烧成或使用过程中受热发生体积变化导致砌体损毁,制砖前先需加热煅烧处理。
原料煅烧过程中产生一系列物理化学反应,形成瘠化剂。
作为坯料,能改善制品的成分及其组织结构,保证制品的体积稳定及其外形尺寸的准确性,提高制品的性能。
煅烧最终目的达到烧结,有活化烧结、轻烧活化、二步煅烧及死烧。
2.原料加工主要包括哪些工序?包括原料拣选、破碎、粉碎、细磨和筛分。
①原料拣选:选出夹杂在原料中的杂物、生烧料、未燃尽的燃料以及熔瘤块等;根据原料的外观特征进行分级堆放,便于管理和使用。
②破粉碎、细磨和筛分的目的在于将块状原料制备成具有一定颗粒组成的颗粒和细粉,以便使不同组成的粉料配制及混合均匀;增加原料的比表面积,提高其物理化学反应的速度。
破碎,将物料块度从250~350mm破碎到40~50mm;粉碎,从40~50mm粉碎至4~5mm;细磨,从4~5mm细磨至小于0.088mm。
3.成型料制备主要包括哪些工序?成型料制备主要包括配料、混合、困料等工序。
配料、混合、困料的含义①配料是将各种颗粒组成的物料按规定比例配合,以保证成型后坯体的密实和制品的性能符合要求。
配料方法有重量法和容积法两种。
②混合是使泥料中各组分经混练后达到均匀分布。
使两种以上不均匀物料的成分和颗粒均匀化,促进颗粒接触和塑化的操作过程称混练。
③困料就是将混合好的泥料,在一定温度和湿度条件下贮放一定时间充分反应,以改善泥料的成型性能。
4.成型:是借助于外力和模型将坯料加工成规定尺寸和形状的坯体的过程。
按坯料含水量的多少可分为半干法(坯料水分5%左右)、可塑法(15%左右)和注浆法(40%左右)。
详细分析半干压成型的动力性过程,以及各阶段所发生的变化:图2 压力压缩曲线压制的过程可用压力—压缩曲线表示,压制是按如下三段进行:①第一阶段:在压力作用下,坯料中的颗粒开始移动,重新配置成较紧密的堆积,特点是压缩明显。
②第二阶段,颗粒发生脆性及弹性变形,压缩呈阶梯式。
坯料被压缩到一定程度后,即阻碍进一步压缩,当压力增加到使颗粒再度发生变形时,才引起坯料的压缩,伴随坯体致密度增加,短促而频繁。
③第三阶段,在极限压力下,坯料的致密度不再提高。
机压成型砖坯出现层裂和层密度现象的含义:层裂是在加压过程中形成的垂直于加压方向的层状裂缝。
坯料水分过高、细粉过量、结合剂过少及压力过高导致层裂。
层密度现象即成型后砖坯的密度沿加压方向逆变。
上方单向加压是上密下疏,同一水平面上是中密外疏。
采用双面加压及在模具四壁涂润滑油可减少。
5.坯体干燥的目的坯体干燥时砖坯中除去水分的过程。
其目的是通过干燥排除水分,使砖坯增加机械强度,以减少运输和搬运过程的机械损失并使砖坯在装窑之后进行烧成时具有必要的强度,承受一定的应力作用,提高烧成成品率;并未烧成提供有益条件。
6.烧成的概念:烧成是对坯体进行加热处理,使其达到烧结的工艺过程。
升温阶段指什么阶段?升温阶段所发生的物理化学变化:升温阶段:从开始加热至最高烧成温度的阶段。
温度变化范围较大,坯体内产生下列物理化学变化。
①水分排除。
室温至200℃,排出砖坯中残存自由水和大气吸附水。
砖中留下气孔,具有透气性,有利于下一阶段反应。
②分解、氧化。
200~1000℃。
黏土砖和高铝砖:结合黏土的杂质矿物及有机物质的分解和氧化,黏土矿物分解脱水并开始产生低熔液相;硅砖中的Ca(OH)2分解,石英发生晶型转变,β-石英转变为α石英,CaO 与SiO2的反应亦在此阶段进行;镁砖是氢氧化物及结构水的排除。
砖坯质量减少,气孔率进一步增大,强度有较大的下降或稍有提高。
③形成液相或新的耐火相。
1000℃以上分解作用继续进行。
随温度升高其液相生成量增加,新的耐火相开始形成,并进行溶解、重结晶。
黏土砖和高铝砖此阶段液相量大量增加,坯体剧烈收缩及烧结;硅砖中石英相转变速度大大增加,坯体密度显著下降;镁砖中出现固相反应,制品开始烧结。
扩散、流动和溶解-沉析等传质进行,颗粒在液相表面张力作用下使坯体致密、体积缩小、气孔率降低、强度增大,烧结急剧进行。
保温阶段指什么阶段?保温阶段亦称为烧结阶段,这时温度为最高烧成温度。
在此阶段中各种反应趋于完全、充分,液相量继续增加,结晶相进一步长大而达到致密化即所谓“烧结”。
特种耐火材料的固相反应及烧结亦在此阶段完成。
冷却阶段指什么阶段?冷却阶段是从最高烧成温度降至室温的冷却过程。
发生耐火相的析晶、某些晶相的晶型转变和玻璃相的固化等过程。
黏土制品莫来石缓慢析出,液相固化变成玻璃相并伴有收缩。
硅砖有方石英和鳞石英的快速晶型转变,体积收缩。
坯体的强度、密度和体积有相应的变化,烧成时结构和化学反应产物稳定下来,形成耐材最终性能指标。
6.隧道窑的逆流传热工作原理。
窑体沿长度分预热带、烧成带和冷却带。
每隔一定时间推车机将装有砖坯的窑车,从窑前端推入窑内。
砖坯入窑后开始被烟气预热,窑车向烧成带移动加热至最高温度并经一定时间保温,制品即烧成。
烧成制品经冷却带冷却后出窑。
冷却空气经冷却带鼓入窑内冷却制品,同时被加热,热空气的一部分沿窑体进入烧成带作为二次空气,其余部分从窑内抽出作为一次空气和干燥介质或热源。
燃料和一次空气经烧成带的烧嘴混合燃烧,窑内遇二次空气再次燃烧并直接加热制品。
烟气逆窑车运动方向流动,加热制品时被冷却,与砖坯排出气体一起形成废气,经排烟机从预热带抽出排至大气。
第四章1.粘土砖的矿相组成:莫来石(25%~50%)和部分硅氧晶体(以方石英为主、少量鳞石英),玻璃相(25%~60%)。
绘制SiO2-Al2O3系统相图,并能分析各类制品在组成和温度变化时的相变化。
图3 SiO2-Al2O3系统相图当A12O3含量5.5%~15%区间,液相曲线向下的趋势很陡,含量变化不大,温度下降却比较大,达将近150℃。
A12O3低于5%的原料不能用来制造耐火材料。
A12O3小量变动会对耐火度与其它高温作业性质产生比较大的影响。
A12O3含量从15%渐增46%,液相曲线较平稳,温度差110℃变化不大,A 12O3的小量变动对高温性质不致产生显著影响,在生产中重要控制原料中杂质。
1595℃以上温度中,粘土及半硅质耐材中主结晶为稳定的莫来石,生成量决定于A12O3含量增多。