耐火材料实习报告3900字

耐火材料实习报告3900字

河南理工大学万方科技学院《创新实验设计与训练》论文耐火材料性能及制备系别：能源与材料工程系姓名：班级：学号：指导教师：【摘要】镁碳砖是一种优质的耐火材料,广泛应用在电炉、转炉及精炼炉上.随着钢铁工业的不断发展,对镁碳砖性能的要求也越来越高,而且镁（略）化严重影响其使用寿命制约其发展.镁碳砖的生产工艺和抗氧化性能亟待提高.因此,研究镁碳砖的生产工艺,改进其抗氧化性能对提高镁碳砖性能与质量,以及镁碳砖行业的发（略）义.以某镁碳砖厂某型号镁碳砖为研究对象,进行了工艺优化及性能改进方面的研究.首先,结合企业实际情况对该镁碳砖厂某（略）生产工艺进行了优化调整.通过优化颗粒级配、改进压制过程、调整结合剂用量以及加入适当固体结合剂粉末和添加剂等具体生产工艺的调整,改进镁碳砖使用性能提高镁碳砖的生产质量.并通过对体积密度、常温耐压强度及抗折强度等重要指标测量分析,研究在镁碳砖生产（略）规律.采用光学显微镜以及扫描电子显微镜(SEM)对镁碳砖的微观形貌进行研究,以解释调整中的宏观规律.针对该型号镁碳砖特点,在其中加入常用的单质金属抗氧化剂以提高其抗氧化性能.进行抗氧化试验,发现Al粉具有优异的抗氧化性能,但是其加入量过高会发生水化使砖体开裂,当Al粉与Si粉以（略）使用时既能保证抗氧化性能同时能降低水化的...关键词：耐火材料干法成型混炼【正文】干法成型硅砖用泥料的混练工艺是一个混合、造粒、捏练的复合过程,过程控制的好坏直接影响泥料的成型性能、产品质量和生产效率的高低。所以,对该过程进行较细致的分析研究很有意义。1混练过程及原理混合是将具有不同物理性质和化学性质的颗粒在空间上分布均匀的过程,在食品、医药、材料、塑料、化肥、建筑等许多方面都有广泛的应用。对粉体进行高效混合至关重要,良好的混合是产品质量的保障。尽管粉体混合工艺的应用很广泛且由来已久,但对混合过程中粉体混合机理的认识和研究却是在近代才起步的。1937年,日本药剂师小山(Y.Oyama)试图通过转动来均匀混合不同大小的药粒,却发现转动使大小不同的颗粒分离了。其他的一些研究也表明,转动和振动会使容器中大小不同的颗粒分离,而不是长期以来人们一直认为的越混越均匀。几十年来,尽管人们掌握了丰富的关于混合的知识和技术,但是由于粉体混合过程的复杂性和多样性,模拟混料过程有限。在混练设备中,一般认为物料的混合作用方式有3种:对流混合(也称为移动混合)、扩散混合与剪切混合。实际上在各种混合机中,3种机理都在起作用,只是因设备工作原理的不同使得某种机理起主导作用。在一般的混合过程中,各种物料在混合物中可以混合均匀需要为用某组分在混合物中分布标准偏差的对数值lnS与混合时间的关系。混合过程可分为3个阶段:混合初期的第1阶段(Ⅰ),标准偏差的对数值lnS依曲线下降,在此阶段对流混合起主导作用,扩散混合和剪切混合起辅助作用;然后进入标准偏差对数值lnS依直线减小阶段(Ⅱ),此阶段扩散混合起主导作用,剪切混合起辅助作用;当混合时间达到一个有效时间ts时,lnS达到一个最低值,混合过程进入动态平衡阶段(Ⅲ),也就是进入随机完全混合状态。进入此状态后混合质量不会再有提高,一般情况下反而会降低。实验证明,任何流动性好、粒度不均匀的物料都有分离的趋势,这是由于在混合过程中还存在一个反混机制,亦即偏析或分料机理。当物料被混合到一定均匀度后,偏析或分料机理将起主导作用,进一步延长混合时间,混合均匀度也不会再提高,反而会降低,一般不可能再达到最初的最佳混合状态在混合过程阶段(Ⅱ)和动态平衡阶段(Ⅲ)结合段,会出现一个混合质量高于动态平衡阶段混合质量的短暂过程,把握好这个阶段,就会取得用最短混合时间获取最高混合质量的效果。对半干法成型生产硅砖而言,泥料混练的工艺中包含造粒过程。通过破粉碎和筛分得到的各级颗粒料称为一级颗粒,这些颗粒由硅石细粉和矿化剂通过黏结剂均匀包覆而形成的粒子称为二级颗粒。通过这个造粒过程使泥料中的矿化剂、结合剂以及其它组分得以均匀分布且有效地防止离析现象发生,还能改善泥料的填充性和成型可塑性。从粉体技术的角度,把物料同相之间的移动叫混合,不同相之间的移动叫搅拌,又把高黏度液体与固体相互混合的操作叫捏练(捏合与混练)。对硅砖泥料的制备过程而言,通常把已经完成细粉对大颗粒的包覆后,对由二级颗粒组成的泥料继续处理以使其排除气体,达到致密化的过程也称为捏练。硅砖泥料常规的混练工艺一般为首先把>0.1mm颗粒加入混练机内混合一段时间,此过程称为干混;随后加入结合剂(石灰乳+纸浆废液)进行捏练,以使结合剂均匀涂敷于颗粒表面,形成芯粒子,此过程常称为湿混;最后加入<0.1mm颗粒,通过层积作用生成具有包覆结构的二级颗粒,同时通过机械力的作用使泥料进一步混匀且致密化,此阶段是整个混练过程中时间最长的过程。在过去的二十余年中，国外耐火材料已发生了近乎根本性的转变。引发这种变化的主要原因是消除铬公害来保护人类的生存环境。作为水泥回转窑烧结带用的关键材料—镁铬砖在使用过程中在碱(和硫)的作用下，生成水溶性的且能毒害人畜并致癌的六价铬盐化合物R_2Cr(Ⅵ)O_4和R_2[SCr(Ⅵ)]O_4通过水泥窑的废气和粉尘排放，尤其是用后残砖在存放过程中受水淋溶而外渗污染环境，特别是污染水源。德国、美国等西方工业国家在过去近二十年中已制定了相关的卫生、环保法规，并在水泥回转窑的烧成带停用了镁铬砖。这一事实已被许多国家广为接受并正在采取积极措施(停用镁铬砖，研制替代产品)以实现水泥回转窑用碱性砖的无铬化。虽然这种无铬化的趋势不可逆转，但是对镁铬砖替代品的研制工作的进度却并未相应跟上。最早出现的替代品镁白云石质材料，由于其本身固有的水化性及抗热震性差等缺点而一直未占据主导地位；随后研究比较多的镁尖晶石质材料虽然也可替代镁铬砖，但是这种材料的常规型在使用时不能形成稳定的附着层(即窑皮)，再加之其导热率太高，导致所使用部位窑体表面温度太高而易损坏机械装置，并且散热损失也大。耐火材料种类繁多，通常按耐火度高低分为普通耐火材料（1580～1770℃）、高级耐火材料（1770～2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）；按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料；按矿物质组成可分为氧化硅质、硅酸铝质、镁质、白云石质、橄榄石质、尖晶石质、含炭质、含锆质耐火材料及特殊耐火材料；按制造方法可分为天然矿石和人造制品；按其形状可分为块状制品和不定形耐火材料；按热处理方式可分为不烧制品、烧成制品和熔铸制品；按耐火度可分为普通耐火材料、高级耐火材料及特级耐火材料；按化学性质可分为酸性耐火材料、中性耐火材料及碱性耐火材料；按其密度可分为轻质耐火材料及重质耐火材料；按其制品的形状和尺寸可分为标准砖、异型砖、特异型砖、管和耐火器皿等；还可按其应用分为高炉用、水泥窑用、玻璃窑用、陶瓷窑用等；此外，还有用于特殊场合的耐火材料。现在对于耐火材料的定义，已经不仅仅取决于耐火度是否在1580℃以上了。目前耐火材料泛指应用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生产设备内衬的无机非金属材料。酸性耐火材料以氧化硅为主要成分，常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅94%以上的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等，其抗酸性炉渣侵蚀能力强，荷重软化温度高，重复煅烧后体积不收缩，甚至略有膨胀；但其易受碱性渣的侵蚀，抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料，含有30%～46%的氧化铝，属弱酸性耐火材料，抗热振性好，对酸性炉渣有抗蚀性，应用广泛。中性耐火材料以氧化铝、氧化铬或碳为主要成分。含氧化铝95%以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐蚀性好，但抗热震性较差，高温荷重变形温度较低。碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅质制品，其热膨胀系数很低，导热性高，耐热震性能好，高温强度高，抗酸碱和盐的侵蚀，尤其是弱酸碱具有较好的抵抗能力，不受金属和熔渣的润湿，质轻。广泛用作高温炉衬材料，也用作石油、化工的高压釜内衬。碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分，常用的是镁砖。含氧化镁80%～85%以上的镁砖，对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温设备上。在特殊场合应用的耐火材料有高温氧化物材料，如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆等，难熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等；高温复合材料，主要有金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。参考文献：1．现代材料科学与工程辞典《山东科学技术出版社》2.耐火材料《冶金工业出版社》4.宋希文耐火材料工艺学《北京化学工业工艺出社》3．李红霞耐火材料手册《北京冶金工业出版社》5.钢包用耐火材料《冶金工业出版北京冶金工业出版社》6.碳化硅耐火材料《北京工业工艺出社》7.CA化学文摘(美)8.Pж(AJ)文摘杂志(俄)9.无机非金属材料工艺学10.材料工程基础《武汉理工出版社》

第二篇：硅砖实习报告6100字一、实习目的我参加了中钢洛阳耐火材料厂的生产实习,生产实习的主要目的是：(1)使学生了解我国当前的耐火材料行业的发展趋势。(2)通过对生产车间，管理单位及部门的接触，使学生对耐火材料等无机非金属材料制品的整个生产工艺流程、常用设备、生产原材料的选用等有关情况，有一个清楚的认识，初步掌握耐火材料的具体生产过程,掌握耐火砖胚的形成工程,掌握各种生产设备的工作原理和作用,为毕业打下良好的基础。(3)实习期间学生到生产第一线，深入生产实际参加施工技术组织、施工管理及技术经济等方面的实际工作，培养学生理论联系实际的能力，锻炼学生的分析问题和解决问题的能力，并进一步巩固和深化所学的理论知识。为后续的毕业设计以及今后的工作打下良好的基础。(4)通过生产实习，密切接触工人师傅和工程技术人员，学习他们的优秀品质和献身社会主义建设事业的精神，使学生进一步培养自己的专业素质，明确自己的社会责任和历史使命。二、实习时间：20xx年08月30日至20xx年9月8日三、实习地点：河南洛阳四、实习单位：中钢洛阳耐火材料有限公司（高铝分厂，硅质分厂，镁质分厂，不定型分厂）中钢洛阳耐火材料研究院，洛阳工艺美术陶瓷厂五、实习内容：1.实习单位简介中国耐火材料行业协会的会长单位--中钢集团耐火材料有限公司，是国内规模最大、品种最全的国有耐火材料生产厂家；是入选中国520家重点企业的唯一耐火材料企业；是国家统计局最新排定的中国大型企业之一；河南省高新技术企业。中钢集团耐火材料有限公司主要生产各种定型和不定型耐火材料，产品有10大系列、126个标准、350个牌号、4万多个型号。现主导产品有氧化物及非氧化物复合陶瓷耐火材料，优质高铝质、硅质制品，高档碱性制品，铝碳、铝镁碳连铸制品，轻质隔热制品，不烧制品，陶瓷窑具制品，不定型耐火材料制品等，许多产品填补了国内空白，达到并超过了国外同类产品质量。5.1.1硅质分厂简介硅砖中钢集团耐火材料有限公司硅质分厂硅砖生产线始建于19xx年，有着40余年的生产发展史，存在丰富的生产技术经验，是中国目前实力最强的硅砖制造厂家。之所以选取洛阳为建厂地是因为洛阳市所属的新安县铁门镇有非常优质硅石原料。硅质分厂硅质品种比较齐全，有焦炉用优质硅砖，玻璃窑用优质硅砖，热风炉用优质硅砖及配套的轻质硅砖，以及小批量生产热修补焦炉用零膨胀硅砖，年生产能力9余万吨。硅质分厂通过ISO9001质量体系认证，有着完善的质量管理体系和先进的管理理论，实施过程控制，可追溯式管理和可识化管理。中钢集团耐火材料有限公司生产硅砖有着得天独厚的优势：丰富的原料资源——铁门硅石，存在结晶硅石的特点。硅质分厂硅砖存在外形尺寸精确，化学组成稳定，强度高、蠕变小、残余石英含量低等优点。5.2.1硅质耐火材料硅质耐火材料主要由鳞石英、方石英以及少量残余石英和玻璃相组成的酸性耐火材料。二氧化硅含量94％以上。真密度2.35g/cm3。具有抗酸性渣侵蚀性能。较高的高温强度。荷重软化开始温度1620～1670℃。在高温下长期使用不变形。热震稳定性低以，天然硅石为原料，外加适量矿化剂，以促进坯体中的石英转化为磷石英。在还原气氛下经1350～14硅砖30℃缓慢烧成。加热到1450℃时约有1.5~2.2%的总体积膨胀，这种残余膨胀会使切缝密合，保证砌筑体有良好的气密性和结构强度。硅砖属酸性耐火材料，具有良好的抗酸性渣侵蚀的能力，荷重软化温度高达1640～1670℃，在高温下长期使用体积比较稳定。硅砖的矿相组成主要为鳞石英和方石英，还有少量石英和玻璃质。鳞石英、方石英和残存石英在低温下因晶型变化，体积有较大变化，因此硅砖在低温下的热稳定性很差。使用过程中,在800℃以下要缓慢加热和冷却，以免产生裂纹。所以不宜在800℃以下有温度急变的窑炉上使用。真比重小，反映砖中鳞石英和方石英数量多，残余石英量小，因而残余线膨胀小，使用中强度下降也少。硅砖二氧化硅有七个结晶型变体和一个非晶型变体。这些变体可分两大类：第一类变体是石英、鳞石英和方石英，它们的晶型结构极不相同，彼此间转化很慢；第二类变体是上述变体的亚种──αβ和γ型，它们的结构相似，相互间转化较快。在理论上，它们之间的相互转变关系如图1所示。制造硅砖的原料为硅石。硅石原料的SiO2含量越高，耐火度也越高。最有害的杂质是Al2O3、K2O、Na2O等，它们严重地降低耐火制品的耐火度。硅砖以SiO2含量不小于96％的硅石为原料，加入矿化剂(如铁鳞、石灰乳)和结合剂（如糖蜜、亚硫酸纸浆废液），经混练、成型、干燥、烧成等工序制得。主要用于炼焦炉的炭化室和燃烧室的隔墙、炼钢平炉的蓄热室和沉渣室、均热炉、玻璃熔窑、耐火硅砖材料和陶瓷的烧成窑等窑炉的拱顶和其他承重部位。也用于热风炉的高温承重部位和酸性平炉炉顶。5.3.1硅质耐火砖生产：硅质耐火砖一般硅含量高达95%以上，根据用途不同有不同规格的砖。其生产流程如下：粉碎→混炼→成型→干燥→烧成→检验→包装（1）．将原料粉碎便于生产。（2）．将配好的料混炼均匀避免局部成分过多，产生缺陷。（3）．分为手工和机械成型。形状简单大批量生产的可以采用机械成型。这样的产品致密良好，气孔少。（4）．隧道窑中进行干燥一般温度在120℃左右（5）．烧成，在隧道窑中烧成温度1500℃左右，燃料为城市煤气或者煤气。梭式窑自动化程度高产量大。（6）．冷却后对产品进行检验。检验分为物检验和化检。物检验包括对硅质砖的长，宽，高，气孔以及高温蠕变的检验。化检一般对产品的成分是否达到要求的含量进行细致的检验。（7）．检验合格进行包装，不合格的重新进入第一步再利用。5.4设备及其原理5.4.1破粉碎车间主要设备的构造及工作原理（1）振动式喂料机振动式喂料机的激振方式一般为电磁振动，所以又称电磁振动喂料机。电磁振动喂料机由斜槽、电磁激振器、减震器和电器控制箱组成。工作原理：电磁振动喂料机是属于双质点定向强迫振动机械。由槽体、连接叉、衔铁、工作弹簧的一部分以及约占斜槽容积10%~20%的物料等组成工作质量m1；由激振器壳体、铁芯、线圈及工作弹簧的另一部分等组成对衡质量m2。质量m1和m2之间用激振器主弹簧连接起来，形成一个双质点定向强迫振动的弹性系统。激振器电磁线圈的电流一般是经过单相半波整流。电磁振动喂料机的供电，目前广泛使用可控硅调节的电流通过，在衔铁和铁芯之间便产生相互吸引的脉冲电磁力，使槽体向后运动，激振器的主弹簧发生变形而贮存了一定势能。在负半周内线圈中无电流通过，电磁力消失，借助弹簧贮存的势能使衔铁和铁芯朝相反方向离开，斜槽就向前运动。这样电磁喂料机就以交流电源的频率作3000次/min的往复振动。由于激振力作用线与槽底成一定角度，激振力在任一瞬间可分解为垂直分力和水平分力。前者使物料颗粒以大于重力加速度的加速度向上抛弃，而后者使物料颗粒在上抛期间作水平运动，综合效应就使物料间歇向前作抛物线式的跳跃运动。（2）颚式破碎机颚式破碎机是由固定颚（又是机架的前壁），悬挂在轴上的可动颚板，偏心轴，垂直连杆，肘板，传动飞轮。两颚板上的衬板，带有弹簧的拉杆，肘板座，调节块构成。工作原理：电动机通过皮带使偏心轴旋转时，垂直连杆即向上向下运动，当垂直连杆向上时，带动两块肘板逐渐伸平，肘板迫使可动颚板向固定颚板推进，破碎腔（即由固定颚板和动颚组成的空间）中的矿石受到挤压、劈裂、折屈作用而破碎。垂直连杆向下运动，肘板和可动颚板借弹簧和拉杆之力向后退，此时排矿口增大，被破碎的矿石由此排出。可见颚式破碎机是间断破碎矿石的。偏心轴每转一转只有半个周期用于破碎，其后半个周期用于排矿，两颚板靠近时物料即被破碎，当两颚板离开时小于排料口的料块由底部排出。它的破碎动作是间歇进行的。（3）圆锥破碎机中细碎圆锥破碎机主要部件是定锥（又称外锥）和动锥（又称内锥）。定锥主要由调整套和定锥衬板组成；动锥主要由动锥驱体、主轴、动锥衬板和分配盘组成。工作原理：圆锥破碎机中，破碎物料的部件是两个截锥体，动锥固定在主轴上，定锥是机架的一部分，是静置的。主轴的中心线与定锥的中心线成一定角度。主轴悬挂在它们的焦点上，轴的下方活动地插在偏心衬套中。衬套以一定偏心距绕定锥中心轴旋转，是动锥沿定锥的内表面作偏旋运动。当靠近定锥时，物料受到动锥挤压和弯曲作用而被破碎；在偏离定锥处，已破碎的物料由于重力的作用从锥底落下。因为偏心衬套连续转动，动锥也就连续旋转，故破碎过程和卸料过程沿着定锥的内表面连续依次进行。（4）振动筛振动筛的筛面振动方向与筛面成一定角度，振动筛工作时，物料在筛面上主要是作相对滑动。振动筛的运动特性有助于筛面上的物料分层，减少筛孔堵塞现象，强化筛分过程。筛体以小振幅（振幅一般为0.5~5mm），高频率（振动为600~3000次/min）作强烈振动，消除物料堵塞现象，使筛机具有较高的筛分效率和处理能力；动力消耗小，构造简单，维修方便；使用范围广，不仅可以用于细筛，也可用于中、粗筛分。并且还可用于脱水和脱泥分力作业。振动筛因其结构不和筛框运动轨迹不同，大致分为下列类型：单轴惯性振动筛：偏心振动筛、自定中心振动筛、圆形空间旋转筛。工作原理：由于激振器的偏心质量作回转运动，它所产生的离心惯性力（称激振力）传递给筛箱，激起筛箱的振动，筛上物料受筛面运动的作用力而连续的作抛掷运动，即物料被抛起前进一段距离后再落至筛面上，这样实现了物料颗粒垂直于筛面的运动，从而提高了筛分效率和处理能力。双轴惯性振动筛：双轴强制式机械同步振动筛、双电机自同步振动筛、电磁筛、概率筛。工作原理：双轴惯性振动筛筛箱的振动是由双激振器来实现的。激振器的两个主轴分别装有相同质量和偏心距的重块，两轴之间用一对速比为1的齿轮连接和一台电机驱动，因两轴回转方向相反，转速相等，故两偏心重块产生的离心惯性力在平行于筛面方向相互抵消，在垂直于筛面方向合成。（5）球磨机球磨机主要由筒体、衬板、隔仓板、主轴承、进料卸料装置构成。工作原理：球磨机一般为卧式筒形旋转装置，外沿齿轮传动，两仓，格子型球磨机。物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机第一仓，该仓内有阶梯衬板或波纹衬板，内装不同规格钢球，筒体转动产生离心力将钢球带到一定高度后落下，对物料产生重击和研磨作用。物料在第一仓达到粗磨后，经单层隔仓板进入第二仓，该仓内镶有平衬板，内有钢球，将物料进一步研磨。粉状物通过卸料箅板排出，完成粉磨作业。（6）斗式提升机斗式提升机主要由牵引构件、料斗、传动装置、张紧装置、机壳构成。工作原理：被输送的物料由进料口喂入后，连续被料斗舀起、提升，由机头出料口卸出。（7）胶带输送机胶带输送机是工业生产过程中最为普遍的一种连续输送机械，可用于水平方向和坡度不大的倾斜方向对粉体或成件物料的输送。它主要由输送带、托辊、驱动装置、改向装置、拉紧装置、装料及卸料装置、清理装置、制动装置构成。5.4.2成型车间主要设备的构造及工作原理（1）湿碾机轮碾机通常用于粉碎中等硬度物料，也可作为混合物料之用。主要由碾轮和碾盘组成。为能将物料充分混合均匀，加料时应遵循“先粗后细”“先干后湿”的原则。工作原理：物料是在碾盘平面与碾轮圆柱形表面之间受到挤压和研磨作用而被粉碎，被粉碎后的物料由固定刮板刮到筛板上，能够通过筛孔的物料在斜槽中由活动刮板送至卸料口卸出。用作破碎时，产品的平均尺寸3～8mm；粉磨时为0.3～0.5mm。（2）摩擦压砖机主要由主动轮（左右对称的一组）、从动轮、传动螺杆、控制手柄、成型模具组成。工作原理：主动轮一直旋转着，有一组控制手臂能够控制其在水平方向移动。当一个主动轮靠在从动轮时，由于摩擦力的存在，从动轮转动，带动传动螺杆转动，完成在垂直方向的上（或下）移动。当另一个主动轮靠在从动轮上时，则向相反的方向转动，进而完成在垂直方向的反向移动。操作人员将混合好的物料装入模具中，由于砖坯（标准件）的四角和八条楞容易破坏，装料时要遵循“四角扒料”原则，压成时也要遵循“先轻后重”的原则，即第一次轻压。5.4.3隧道窑的构造及工作原理隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行着窑车。燃烧设备设在隧道窑的中部两侧，构成了固定的高温带--烧成带，燃烧产生的高温烟气在隧道