耐火材料的基本知识

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第一节 耐火材料的基本知识

1、耐火材料的定义？

耐火材料就是指耐火度不低于 1500℃的无机非金属材料。

2、耐火材料必须具备的基本性能？

（1）耐火度（2）高温体积稳定性（3）耐急冷急热性

3、耐火材料在电炉炼钢厂的应用？

（1）电炉炉衬、炉盖、炉底、炉坡、渣线修补料。

（2）精炼钢包包衬、包盖、滑动水口、透气砖系统。

（3）连铸中间包包衬、包盖、长水口、整体塞棒、浸入式水口。

（4）模铸用漏斗砖，中注管，中心砖，汤道砖，尾砖，模底砖。

4、按耐火度不同，耐火材料可分几类？

（1）普通耐火材料，耐火度1580～1770℃；

（2）高级耐火材料，耐火度1770～2000℃；

（3）特级耐火材料，耐火度＞ 2000℃；

5、按化学矿物组成的性质不同，耐火度可分为几类？ .

. （1）酸性耐火材料，如硅砖；（2）碱性耐火材料，如镁砖、白云石砖、镁碳砖；（3）中性耐火材料，如高铝砖、碳砖。

6、按外形尺寸的多少，耐火材料可分为几类？

（1）标准型耐火砖，外形尺寸≤4个；（2）普通型耐火砖，外形尺寸≤6个；（3）异型耐火砖，外形尺寸＜10个，带孔、槽、角；（4）特异型耐火砖，外形尺寸＞10，带多个孔、槽、角。

7、按外形耐火材料可分类为几类？

（1）耐火砖——具有一定的形状。（2）不定形耐火材料——散状实，需按所要形状进行施工用耐火材料。（3）耐火泥——砌砖填缝用耐火材料。

8、学习耐火基本知识的目的？

（1）掌握基本技能，科学合理使用耐火材料。

（2）掌握使用特性，防止穿炉、穿包、漏钢、跑钢事故发生。

（3）掌握使用规律，不断提高炉衬，包衬使用寿命，降低炼钢生产成本，减轻劳动强度，提高经济效益。

第二节 耐火材料的基本性能

9、什么叫气孔率？

耐火材料制品中开口气孔体积占总体积的百分率，常用%表示。 .

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式中：V2=开口气孔体积，V3=贯通气孔体积，V=制品总体积，V2+V3=开口气孔体积。

10、什么叫体积密度？

体积密度是指耐火制品单位体积的质量，常用g/cm3表示。

式中：Q=气体透过的数量（升），d=试样的厚度（米），A=试样的横截面积（米2），t=气体透过的时间（小时），P1-P2=试样两端的压力差（毫米水柱），K=透气度系数，也称透气率（升、米/米2、毫米水柱、小时）

18、什么叫导电性？

耐火材料制品随温度升高，电阻减小，导电性增强的性能，常用电阻率（Ωm）表示。B/T

P=Ae 式中：P=电阻率（Ωm） T=绝对温度 A、B=与耐材特性有关的常数，e=数学常数

19、常见耐火材料化学成分有哪些？

20、常见耐火材料纯化合物的熔点？

第三节 耐火材料的检查、验收、保管 .

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21、耐火材料产品，常用的技术条件有哪些？

（1）化学成分分析（%）：MgO、Al2O3、SiO2、Cr2O3、CaO、ZrO2、C、SiC、Fe2O3。（2）物理性能分析：气孔率%、体密g/cm3、耐压强度Mpa、耐火度℃、高温度抗折Mpa。（3）外形要求：尺寸公差、缺角缺棱、裂纹、扭曲、熔洞等。（4）包装要求：箱式包装、袋式防潮包装、标识清楚。

22、耐火材料产品技术标准有几种形式？

（1）国家标准——由国家技术监督局制订，排头代号“GB”。（2）行业标准——由原冶金部制订，排头代号“YB”。（3）企业标准——由企业自行制订，排头代号自行订。（4）协议标准——收供货，用户双方协商制订。

23、耐火材料产品质量检查的第一关是什么？

第一关是检查耐材产品的内在质量，查看质量保证书，应满足供货合同中技术条件的要求，包括有：

（1）化学成分（检验日期、人员、检验单位公章）

（2）物理性能（检验日期、人员、检验单位公章）

如存在质量异议，可抽检送样钢研所、耐火公司进行复查。

24、耐火材料产品质量检查的第二关是什么？

第二关是检查耐火材料的外观质量，需要拆箱拆包检查，包括有：（1）尺寸公差；（2）缺棱缺角；（3）裂纹；（4）扭曲；（5）外观颜色；（6）熔洞；（7）粒度组成；（8）粘结性能。 .

. 外观质量不合的耐火材料制品，同样应该拒收、退货或者更换。

25、耐火材料产品质量检查的第三关是什么？

第三关是检查耐材产品的包装、数量、包括有：

（1）包装箱，包装袋用料质量，包装质量；（2）总重量（t）—汽车磅单，火车磅单；（3）数量（块）—码堆清点；（包）—码堆清点；（4）单重（kg）—过称复查；

数量、重量、单重应该按实查清点填写，注意扣出包装箱、包装袋重量，避免既交包装费，又交重量费的经济损失。

26、耐火制品的尺寸公差如何量法？

（1）按图纸规定，按技术标准要求，将卷尺或钢直尺的零点与制品的棱对齐。读出尾端数值，小数点后一位按四舍五入计算。

（2）量制品内、外径时，一律用工具卡尺测量。

27、裂纹的检查有哪些要求？

（1）用标准钢丝（0.1、0.15、0.25、0.5㎜），自然插入裂缝，测量裂纹的宽度。

（2）用直尺测量裂纹的长度。

（3）查看裂纹的条数量。

28、扭曲的检查方法怎么进行？

将砖的被套检面平放在平板上，用塞尺（0.1、0.2、0.4、0.5㎜）沿板面不用力插入最大裂缝内，.

. 插入深度不超过10㎜为合格品。

例：检查2.0㎜扭曲，采用2.1㎜塞尺插入深度不超过10㎜为合格品。

29、缺角、缺棱的检查要求有哪些？

（1）缺角采用立方体测角器进行，即缺角深度为三边之和应小于缺角深度要求。

例：缺角深度允许≤60㎜，缺角三边a＋b＋e≤60㎜为合格品。

（2）缺棱是指沿制品两面夹角方向宽度，加上缺棱边的长度之和应小于缺棱深度要求。

例：缺棱深度允许≤70㎜，缺棱两面夹角宽度a＋b，缺棱边长度C，即a＋b＋c≤70㎜为合格品。

30、什么叫熔洞？

耐火制品表面因低熔物而产生的熔化空洞和显著变色部分叫熔洞。例：模铸用流钢砖对熔洞直径有以下要求：内工作面≤5㎜，外非工作面≤8㎜。

31、耐火材料如何验收？

当耐材制品在质量上，数量上符合领料要求后，方可在供方送料上签名认可。车间或计划科月末凭送料单签写领料单上签写领实单，送财务科进行结帐，计算月耗、计算生产成本。

32、耐火材料的保管有哪些要求？

（1）耐材制品均应放在厂房内，不得让雨淋水浸。对有防潮要求，均应放在烘烤窑内。

（2）搬运与砌制时，均应轻拿轻放，紧密排列，避免砖之间滚动碰撞损坏。

（3）按不同种类，不同砖号的制品，按堆进行码放，标识要清楚，高度不得超过 1.8m。 .

. （4）对有时效要求的耐材制品，均应放在有效期内使用，防止变质失效发生浪费。

第四节 耐火材料常用结合剂

33、耐材制品常用结合剂有哪些？

有粘土火泥、高铝火泥、水玻璃、卤水、高温水泥、磷酸盐、硫酸铝、焦油沥青、树脂胶等。

34、什么叫粘结剂？什么叫可塑性？

（1）具有粘结能力，能够将散状的耐火材料粘结成型，并具有一定强度的粘结物叫粘结剂。

（2）当加有粘结剂的耐火材料混炼成团，这种泥团有外力作用下发生变形而不开裂，当外力去掉后，其形状仍不变的特性叫可塑性。

35、粘土结合剂有何特点？

粘土结合剂一般是采用没有烧结的软质粘土和半软质粘土。因粘土颗粒有很大的表面积与表面能，具有很强的吸附性，是一种物美价廉的结合剂。主要用在粘土砖、高铝砖、粘土火泥、高铝火泥制品内，其特点就是干燥易收缩，烧成后又收缩的性能。

36、什么叫水玻璃？水玻璃结合剂有何特点？

（1）水玻璃又叫硅酸钠或泡水碱，其分子式是Na2O.nSiO2。它是由磨细的石英砂粉与碳酸钠或硫酸钠按一定比例配合后在1300℃～ 1400℃加热熔化生成硅酸钠。然后在容器中通入蒸汽熔化而成。 .

. （2）水玻璃外观为青灰色半透明的稠状液体，比值M叫模数。其特点是常温结合性能好，随温度的升高而逐步熔化。

37、卤水结合剂的特点？

卤水结合剂的主要成分中MgCl2，并含有4～6个结晶水。MgCl2无论冬夏都不易溶于水，使用前应用水浸泡，用低压蒸汽缓慢助溶，一般采用1.2～1.4波美浓度卤水。主要用于电炉坡永久衬，高铝粉、粘土泥浆、修砌汤道底板砖填缝料。卤水结合剂的特点是常温、中温强度高、干的快。

38、高温水泥结合剂的特点？

（1）高温水泥是以高铝矾土和石灰石为原料，按一定比例混匀烧结成熟料，并磨成细粉而制成的水硬性结合材料。按铝含量不同可分两种：

（2）高温水泥应用在耐火浇注料，耐火混凝土中，加水搅拌成型后即可硬化。其特点是中温强度高。整体结构性能强。使用进应严格控制水的加入量。满足水硬化所需水量即可，过多则成气孔。

39、磷酸盐结合剂的特点？

（1）磷酸盐结合剂是采用浓度为85%工业磷酸H3PO4，每 10公斤加入水9～6公斤，稀释成45～55%浓度的溶液即可使用。

（2）磷酸盐结合的特点主要作用是能够与耐火物料发生化学反应，发生聚合作用，生成胶合物，适用于酸、碱、中性耐火材料作结合剂。其性能是硬化速度快，中温强度高、高温易烧结。

40、硫酸铝结合剂的特点？ .

. （1）硫酸铝是白色是晶粒或粉末，分子式Al2(SO4)3.18H2O，Al2O3的理论含量为15.3%。调制时需要80～100℃的热水或蒸汽加热，加速溶解，常用浓重在比重1.2左右。

（2）硫酸铝结合剂同样能够与耐火物料发生化学反应，生成胶合物。其特点是常温胶结能力强，中温易分解强度下降，但＞ 1200℃以上时强度又有所增加。

41、焦油沥青结合剂的特点？

（1）焦油沥青是炼焦炭过程中的副产品，其成分极为复杂，主要成分是碳氢化合物，属有机结合剂类。焦油沥青常温下是黑色固体，随温度升高而软化，直到成为可流动性的粘性液体，才能做结合剂使用。其最大缺点是结合剂温度高，冒黄烟，污染生产环境，劳动条件差。

（2）焦油沥青主要用于沥青镁砂砖，沥青镁砂炉衬，导电用冷补料，热补料等。其特点是使用时应快速升温，避过软化温度，在高温下沥青焦油分解碳化，能形成网络结构，强度高抗渣蚀性能好。但碳素易氧化。

42、树脂胶结合剂的特点？

（1）由于碳含量的增加能够大大提高耐火砖的抗渣蚀性能，能够改善耐火砖的抗热震性能。但焦油沥青结合剂加入碳素含量最大极限为6%左右。

（2）沥青改性酚醛树脂胶结合剂是最大特点是石墨和耐火物料亲和性好，残碳含量高，常温下即可生产，砖坯致密，碳含量加入量最大极限可提高到25%左右，广泛应用在镁碳砖、铝碳砖之中。树脂胶其价格昂贵，生产成本高，相应其含碳耐火砖价格也较贵。

第5节 电炉炉衬用耐火材料