下载文档原格式
耐火材料基础知识培训教材（上）前言河南科技大学高温材料研究院自2006年以来已面向全行业成功举办了七届耐火材料基础知识培训，培训学员逾300人，受到业界的广泛欢迎和认可。
全球金融危机的阴影和市场竞争的加剧，给耐火材料行业的生存和发展带来了困难和挑战。
同时也引发我们思考什么是企业的生存和发展之道。
先进的管理、技术、装备、产品、服务等等无疑重要，而高素质的人才队伍当更重要。
不断学习和充实是实现人才队伍高素质化的重要措施。
应业界众多企业的要求，我院定于2012年7月22日～8月l0日举办第八届这类培训。
本培训教材由周宁生教授主编，高温材料研究院的于仁红、王慧芳、毕玉保、孟庆新老师和一些外界友人参与了编写。
第一部分介绍耐火材料的常规性能与检测，包括化学、物相组成，组织结构，力学性能，热学性能，使用性能和不定形耐火材料的施工性能等；第二部分介绍耐火材料常用原料，包括硅质原料、软质粘土、硬质粘土、高铝矾土、蓝晶石族矿物、莫来石、刚玉、镁铝尖晶石、镁砂、氧化硅微粉、氧化铝微粉等基本知识；第三部分讲述不定形耐火材料的基本知识，包括基本概念，结合方式，常用结合剂，生产、检测、施工、养护、烘烤和维护以及技术发展动态等；第四部分介绍钢铁生产的主要工艺和设备及其所用耐火材料；第五部分为耐火材料烧成常用间歇式和连续式窑简介。
一如既往，本次培训仍注重“入门”和“基础”，兼顾应用、外贸和耐火材料发展新动态方面的介绍。
新特之处在于在保留了以往经典培训内容的基础上，本届培训将基于国际上的新近发表和河科大高温院的科研工作，介绍耐火材料研发新思路和新成果，并将专题讲座作为独立版块，扩大知识和信息范围。
本次培训得到了多方支持、响应和帮助。
中国耐材之窗网协助做了消息发布；巩义五耐集团实业公司、河南耕生耐火材料有限公司、登封德盛耐火材料有限公司、郑州东方安彩耐火材料有限公司等为接待学员参观并为在当地交流提供了方便；多家企业派员参加。
谨向对我们工作给予关心、支持和响应的各界友人和各位学员表示由衷的谢忱!古书《礼记·学记》日：“学然后知不足，教然后知困。
铝碳质耐火材料研究进展及展望摘要：高温烧成铝碳质耐火材料是一种由氧化铝和炭素为基体原料，加入Al、Si、SiC等添加剂，用沥青或树脂等结合剂黏结烧成的耐火材料，被广泛应用于高炉炼铁、铁水预处理、炼钢、连铸等冶金工序中。
耐火材料组成是其获得优质性能的基础，整理分析耐火材料中各组分对性能的影响，可以为开发低成本优质耐火材料提供理论支持和研究导向。
本文总结了高温烧成铝碳质耐火材料中碳源、结合剂、添加剂的作用及其对材料性能的影响，并对潜在研究方向进行了展望。
关键词：铝碳质耐火材料；理化性能；碳源；结合剂；添加剂0 引言高温烧成铝碳砖(以下简称铝碳砖或铝碳质耐火材料)是一种典型的碳复合耐火材料，因具有优良的热震稳定性和抗渣侵蚀性而被广泛应用于高炉炼铁、铁水预处理、炼钢、连铸等冶金工序中。
在炼铁系统中，应用在高炉炉缸部位的铝碳砖其碳含量一般在10%～15%(质量分数)[1]，由此带来的缺点是强度低、抗氧化性差，很难抵挡高炉内铁水的长期冲刷和炉内气氛的氧化。
在炼钢系统中，铝碳砖等传统碳复合耐火材料的碳含量一般在10%～20%(质量分数)，在炼钢过程中会对钢水产生增碳作用，不利于洁净钢的生产。
另外从节约资源的角度来看，制备碳含量较高的铝碳砖也会加剧石墨资源的消耗。
综合分析，从高炉长寿、洁净钢生产和节约石墨资源等角度考虑，铝碳砖等碳复合耐火材料必然向低碳方向发展，但单纯降低碳含量又会使碳复合耐火材料的韧性、抗热震及导热性能急剧下降。
因此开发耐火材料不能追求某一指标的发展，应注重各项指标协调综合提高[2]，而综合性能的提高与材料的成分、结构有着密不可分的关系。
本文从合理控制耐火材料成分入手，总结了碳源、结合剂、添加剂对铝碳砖等碳复合耐火材料的结构和性能的影响，碳复合耐火材料中碳源、添加剂、结合剂的作用如图1所示，以期获得指导低碳耐火材料生产的依据，并据此浅谈了相应的研究前景和发展方向。
图1 碳复合耐火材料中碳源、添加剂、结合剂的作用Fig.1 Role of carbon source, additive and binder in carbon composite refractories1 碳在耐火材料中的作用铝碳质耐火材料的碳源按粒度大小可分为纳米级碳源和微米级碳源。
《新型耐火材料》课程简介课程编号：02024910课程名称：新型耐火材料/New refractory materials学分：1.5学时：24 （实验：0上机：0）适用专业：无机非金属材料工程建议修读学期：第7学期先修课程：《粉体工程及设备》、《耐火材料工艺学》及《陶瓷工艺学》考核方式与成绩评定标准：总评成绩根据平时成绩（包括考勤、作业、上课听讲等，占20 %）和小论文考查（占80 %）综合评定。
教材与主要参考书目：1.教材：韩行禄，不定形耐火材料（第二版），［M］冶金工业出版社，20042.参考书目（1）王维邦，耐火材料工艺学（第二版），［M］冶金工业出版社，2006（2）陶珍东，郑少华，粉体工程与设备（第三版）［M］,化学工业出版社，2010（3）徐平坤，耐火材料新工艺技术（第二版），［M］冶金工业出版社，2005 内容概述：本课程是无机非金属材料工程专业本科生的专业选修课。
新型耐火材料主要以不定形耐火材料为主，它是耐火材料的发展方向。
通过本课程的学习，使同学们了解耐火材料的发展趋势、掌握不定形耐火的分类、生产、发展及应用，为将来从事不定形耐火材料的研究及生产打下一定的基础。
This course is professional elective course for inorganic non-metallic material engineering undergraduates. New refractory materials are mainly composed of amorphous refractories, It is the development direction of refractory materials. Through learning of this course, it make the students understand the development trend of refractories, grasp the amorphous refractory classification, production, development and application, and lay a certain foundation for students to engage in research and production of amorphous refractories in the future.《新型耐火材料》教学大纲课程编号：02024910课程名称：新型耐火材料/New refractory materials学分：L5学时：24 (实验：0上机：0)适用专业：无机非金属材料工程建议修读学期：第7学期先修课程：《粉体工程及设备》、《耐火材料工艺学》及《陶瓷工艺学》一、课程性质、目的与任务【课程性质】本课程是为材料学院的无机非金属材料及冶金学院冶金工程专业开设的一门重要的选修课，这门课主要包括不定型耐火材料结合剂的种类及其结合机理，不定型耐火材料的施工方法，这门课的开设一方面为后续本专业的毕业设计及冶金工程专业的课程的学习打下一定理论基础。
耐火材料概论选用教材教学目的及内容：本课程热能专业设置的一门选修课程。
本课程要紧内容：耐火材料基础知识：包括概念、性能、分类及生产工艺等和一些经常使用耐火材料的性质；耐火材料与节能降耗。
第一章概论耐火材料是高温技术的基础材料，是重要的筑炉材料。
耐火材料在冶金、硅酸盐、化工、动力、石油、机械制造工业等乃至尖端科技领域取得普遍应用。
正确合理选用耐火材料是窑炉正常运转的重要保证。
耐火材料不仅要求在高温下不损坏，而且应该隔热，同时还要具有不同的特殊性能:强度、热稳固性、耐侵蚀、抗磨损，（保温、传热、热互换、发烧体）。
耐火材料对节约能源有超级重要的意义。
合理选用耐火材料，不仅能够提高热处置进程中的热效率，还能够减少能源的消耗。
耐火工业被称为冶金及其他高温工业的支撑工业和先行工业。
第一节耐火材料的概念及分类金属材料非金属一耐火材料的概念耐火材料是耐火度不低于1580℃的无机非金属材料，用作高温窑炉等热工设备的结构材料，和工业用高温容器和部件的材料，并能经受相应的物理化学转变及机械作用。
二耐火材料的分类1 按照耐火度分：2 按照形状和尺寸分为：定形耐火制品和不定形耐火材料定形耐火材料―标准型砖、异形砖、特异形砖、和实验室和工业用坩锅等特殊制品。
不定形耐火材料―耐火浇注料、喷补料、可塑料、捣打料等。
3 依照成型工艺分为：泥浆浇注制品、可塑成形制品、半干压成型制品、熔融浇注制品、和用岩石直接切割制品。
第二节耐火材料的生产工艺常规工艺：原料的选择、破碎、粉碎、细磨、筛分、配料、混料、成型、干燥、烧成等几个大体工序。
一原料的选取和制备（1）选矿（2）干燥与煅烧（3）破碎与筛分二配料是指依照制品的类型和性能要求，将预备好的原料依照设计好的配方按比例配合起来。
配料的大体原那么是能取得成型后的密实坯体和制品的致密度，从而保证制品的性能。
配方包括按规定比例配合的各类原料量。
三混练混练进程是将各类配好的物料和结合剂通过混合设备的混合作用达到物料的均匀散布。
