耐火材料的生產工藝

2022-09-13 16:54:06 字數 1672 閱讀 9043

2010級化學班孟享潔 2010061415

耐火材料的製備

耐火材料是一種耐火度不低於1580℃,有較好的抗熱衝擊和化學侵蝕的能力、導熱係數低和膨脹係數低的無機非金屬材料。其主要是以鋁礬土、矽石、菱鎂礦、白雲石等天然礦石為原料經加工後製造而成的。其應用是用作高溫窯、爐等熱工裝置的結構材料,以及工業用高溫容器和部件的材料,並能承受相應的物理化學變化及機械作用。

主要是廣泛用於冶金、化工、石油、機械製造、矽酸鹽、動力等工業領域,在冶金工業中用量最大,佔總產量的50%~60%。耐火材料的發展在國民工業生產的應用中有著舉足輕重的地位。中國耐火材料的發展歷史悠久,具有了較為完整的生產工藝,其當代的發展已經是能獨立研發各種效能較為優越的耐火材料,但依然存在各種缺點和不足。

其製備流程圖如下所示:

耐火材料製備原理:

原料的加工主要包括原料的精選提純.均化或合成;原料的乾燥和煅燒;原料的破粉碎和分級。

原料的精選提純和均化為了提高原料的純度,一般需經揀選或沖洗,剔除雜質,有的還需要採用適當選礦方法進行精選提純。有的原料中成分不均,需要均化。

原料的煅燒:為了保證原料的高溫體積穩定性。化學穩定性和高強度,多數天然原料和合成原料,需經高溫煅燒製成熟料或熔融成熔塊。燒結溫度t約為其熔點的0.7~0.9倍。

原料的破粉碎和分級:原料的破粉碎的目的是按照配料要求製成不同粒級的顆粒及細粉,進行級配,使多組分間混合均勻 ,以便相互反應,並盡可能獲得緻密的或具有一定粒狀結構的製品胚體。

耐火材料借助於外力或模型,成為具有一定尺寸。形狀和強度的胚體或製品的過程。壓制或成型是耐火材料生產工藝過程中的重要環節。

按胚料含水量的多少,分為半乾法.可塑法.注漿法。

乾燥過程可分為三個階段。在此之前有乙個加熱階段。一般加熱階段時間很短,胚體溫度上公升到溼球溫度。

第二階段是降速階段,隨著乾燥時間的延長,或胚體含水量的減少,胚體表面的有效蒸發面積逐漸減少,乾燥速度逐漸降低。第三階段乾燥速度逐漸接近零,最終胚體水分不再減少。

燒成是耐火製品生產中最後一道工序。製品在燒成過程中發生一系列物理化學變化,隨著這些變化的進行,氣孔率降低,體積密度增大,使胚體變成具有一定尺寸.形狀和結構強度的製品。

原料的加工主要包括原料的精選提純.均化或合成;原料的乾燥和煅燒;原料的破粉碎和分級。

配料組成:(1).化學組成:

主成分,易熔雜質總量和有害雜質量的規定(2).顆粒配比(3).常溫結合劑(4).

原料中水分和灼減的換算。配料方法:重量:

磅秤、自動稱量稱、稱量車、電子稱、光電數字顯示稱。容積:帶式、板式、槽式、圓盤式、螺旋式、振動給料機。

混練:使不同組分和粒度的物料同的物料同適量的結合劑經混合和擠壓作用達到分布均勻和充分潤濕的泥料製備過程。其中混練裝置:

單軸和雙軸攪拌機、混砂機 (混合、攪拌)

溼碾機(混合、攪拌和擠壓,更均勻)

耐火坯料借助於外力和模型,成為具有一定尺寸、形狀和強度的坯體或製品的過程

方法: 1.半乾法 2.可塑法3.注漿法 4.振動成型5.熱壓注成型6熱壓成7.電熔註法

8.等靜壓成型

作為中國工業生產進步中不可或缺的生產因素,耐火材料在中國的發展是有著長久的歷史的,當今的發展已經研究開發了高鋁磚、鎂鋁磚、焦爐矽磚、碳磚、碳化矽磚、電熔莫來石磚、耐火混凝土和不燒磚等廣泛應用在國民工業生產中的較好的耐火材料。而今後的發展前景是朝著原料優質化、向質量型轉變、開拓新品種、新工藝、耐火材料綜合消耗等方向發展,繼續研發科學高效的耐火材料。

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