耐火材料的生产过程概述剖析.pptx

耐火材料的生产过程概述剖析 9/9/20232一、耐火原料的选择 耐火原料的选择从两个方面进行考虑：（1）化学观点：选择具有高熔点的单质或化合物；（2）矿物观点：选择具有高耐火度的矿物。 a)元素角度选择 门捷列夫元素周期表上，从H到V78个元素中（稀土元素除外）熔点高于2000℃的有10个，只有碳（熔点3500℃，有的书中为3700±100℃）具有耐火材料生产的实际意义，其它元素的数量不大。第一节 耐火材料的选择与加工 9/9/2023材料科学与工程学院3 b)二元化合物 约有9200种二元化合物，约有1010种化合物是耐火的。 氧化物中： 酸性氧化物熔点最低：如SiO21713℃，TiO21825℃； 中性氧化物次之： 如Al2O3 2050℃，Cr2O32275℃； 碱性氧化物熔点高：如MgO2800℃，CaO2570℃， BeO2550℃，SrO2430℃. c)三元化合物 约有148000种（除固熔体外），可用作耐火原料的约有2780种。如莫来石（ 3Al2O3 ·2SiO2）熔点为1870℃；镁铝尖晶石（Al2O3·MgO）熔点为2105℃；镁铬尖晶石（Cr2O3·MgO）熔点为2350℃。 9/9/2023材料科学与工程学院4d)四元化合物 估计可用作耐火原料的有400～600种，如：堇青石（2MgO·2 Al2O3·5 SiO2）。 合计可用作耐火原料总数为4000余种，其中常用于工业生产的耐火原料只有100种。 why? 除了考虑熔点外，还要看它在自然界中存在的数量及分布情况，即作为耐火原料还应该具有来源广，成本低廉。在地球岩石层中，硅酸盐+铝酸盐数量最大占86.5%。金属Pt的熔点为1772℃，可以用作耐火原料，但是太昂贵了。 9/9/2023材料科学与工程学院5（一）采矿和选矿 1、采矿考虑：储量丰富，可稳定的供应原矿， 质量波动不大，杂质含量符合技 术要求。 综合利用（具有开采价 值的要素：品位） 2、选矿：机械、物理、化学等方法将所选 目标矿物富集，并按矿物中各种矿 物的物理性质选用合适的选矿方法。二、耐火原料的加工 9/9/2023材料科学与工程学院63、主要方法： 重液法：利用矿物的密度差，在重液中进行分离； 磁力法：利用不同矿物具有不同的磁导系数； 浮选法：利用矿物被液体所润湿程度的差别来进行 （工业脂肪酸的混合物） 化学法：利用一系列物理化学反应使矿物分离； 电泳法(电渗选矿法)：利用悬浮液的质点(如黏土、高岭土)带有电荷,电流通过悬浮液时,带电的微粒向带有相反电荷的电极移动,并沉积在其表面上。 9/9/2023材料科学与工程学院7 9/9/2023材料科学与工程学院8三、其它成型方法 热压成型 （热塑性、晶界蠕动）　　 致密金刚石、炭化硅、赛隆（ ）、二氧化锆、氧化铝，控制晶粒生长 热压注成型　　埋粉排塑 电熔铸 等静压成型 振动成型 3000次/分钟振动，使颗粒重排 设备：振动锤、振动台、振动器（耐火混凝土常用） 9/9/2023材料科学与工程学院9 9/9/2023材料科学与工程学院10 9/9/2023材料科学与工程学院11 干燥的重要性 干燥阶段 干燥速度与干燥条件的关系 干燥过程气孔形成和应力产生第四节 耐火材料的干燥 9/9/2023材料科学与工程学院12为什么要进行干燥? * 重要工序 使坯体获得一定机械强度，有利于装窑和保证烧成初期能够顺利进行;经过干燥的半成品得到初步定型,可能暴露成型过程中造成的缺陷,提高成品率. 举例： 干压成型水分多，炸窑塑性成型水分多，没有强度 9/9/2023材料科学与工程学院13一、干燥阶段 9/9/2023材料科学与工程学院14 9/9/202