北科大耐火材料课件11耐火材料的应用

2023/5/181第十一章耐火材料的应用

一、正确选择和合理使用耐火材料的重要性：1）耐火材料消耗量大――节材2）能源危机，工业炉窑节能――节能3）耐火材料的使用条件和损毁机理复杂多样――生产要求因此：应根据炉窑结构特点及热工制度，认真分析生产工艺条件，研究耐火材料的损毁机理，针对具体炉窑、具体部位的特殊要求，选择和应用具有相应材质的耐火材料，并注意各部位耐火材料之间在使用寿命上的配合与协调一致。二、冶金炉窑对于耐火材料的要求：1）高温作用，不软化、不熔化；2）高温负重作用，不丧失强度，不变形和坍塌。3）体积稳定，高温下膨胀收缩小。4）抵抗温度急剧变化；5）抵抗高温熔体的化学侵蚀和物理冲刷作用；6）外形尺寸规整，公差小。

2023/5/182三、耐火材料在使用中的损毁机理：

1）渣蚀作用；熔渣、金属液、腐蚀性气体2）温度剧变作用；间歇炉、开裂、剥落、变形、坍塌、倾倒3）气相沉积作用；铅锌，碱金属氧化挥发、龟裂、变形、化学侵蚀4）机械冲击和磨损作用；以高炉、转炉为例、其它炉装钢等5）高温熔融作用等。重烧线变化造成砌体失稳；局部软化、熔融、导致坍塌。四、耐火材料选用的原则：1）掌握炉窑特点；2）熟悉耐火材料特性；3）保证炉窑整体寿命；4）综合经济效益合理。冶金工业与耐火材料：炼铁：烧结机、焦炉、高炉、热风炉等；炼钢：转炉、平炉、电炉等；另：连铸、钢包等；轧钢：均热炉、加热炉等；另：热处理炉等；

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第一节焦炉用耐火材料

燃烧室、炭化室、斜烟道

1炭化室与燃烧室隔墙：作用：传递热量、隔绝空气、支撑荷重条件：700～1450℃700～1450℃稳定致密推焦磨损导热性好，强度较高气密性耐磨、不易硅砖水分、化学水化、耐CO侵蚀侵蚀、碳素沉积防止碳素沉积2炭化室底部、顶部――通常同材质炭化室炉门、炉头――高铝质（耐热震性）斜烟道――通常同材质蓄热室侧墙――优质粘土砖（冷热交替）

2023/5/184第二节高炉用耐火材料2023/5/185综上所述，高炉内每一高度的炉衬所经受的温度、压力、物理化学变化的性质和强度、工作条件的苛刻程度都是不同的，炉衬损毁机理，状况各异，耐火材料选用也是明显不同。严重部位：炉腰、炉腹（开炉后不久几乎全部损毁）、炉身下部、炉底等

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第三节转炉用耐火材料

2023/5/187损毁原因：高温下炉渣和钢水的化学侵蚀和机械冲刷作用，频繁装料、出钢操作使炉衬周期性急冷急热的应力作用，装料时候废钢和铁水的冲击及机械磨损作用，粉尘和烟气的侵蚀作用。主要耐火材料：含碳的MgO、CaO系耐火材料。白云石砖、镁碳砖、镁砖。2023/5/188第四节均热炉多种形式上部单烧嘴：2023/5/189炉盖：耐热震性1400～300℃――优质粘土砖、高铝砖炉墙：上：重荷撞击、磨损、震动、温度变――硅砖、电熔高铝砖浇注下：氧化皮侵蚀磨损――烧结镁砖、镁质浇注料、高铝砖炉底：1200～1300℃，氧化气氛、氧化铁皮――干排渣：镁砖、粘土砖、轻砖、纤维液排渣：镁浇注、粘土浇注炉口：温度变化、撞击、振动――高铝砖、粘土砖、浇注排烟口：荷重、温度、氧化皮――浇注换热器：各式各样

2023/5/1810第五节连续加热炉用耐火材料2023/5/1811

炉顶：粘土质上铺绝热材料炉墙：粘土砖或高铝砖、轻砖、绝热材料炉底：均热床、镁砖、高铝砖、加预――同墙烟道：粘土砖多层材料2023/5/1812

耐火材料运输、保管、砌筑、烧烤、加热：一、砌砖：严格按规定二、烘烤与加热：根据砌体性质，制定烘烤与加热制度三、运输和保管：“贵重物品”

2023/5/1813复习思考题：1耐火材料的损毁因素有哪些2选择耐火材料的依据是什么？3焦炉、高炉、炼钢炉、均热炉、加热炉炉体各部分的工作条件和耐火材料的选择?4耐火材料在运输、保管、砌筑、烘烤等过程中应注意哪些问题？

2023/5/1814复习（要点提示）第一章概论

1，3用途要求分类――概述性知识，基本常识

2，生产过程――要点，要求清清楚楚。第二章组成和性质1，2，5化学矿物组成、宏观结构、使用性质

――要点，要求很熟3，4力学性质、热学、电学性质――要有一定了解。

2023/5/1815第三章～第七章氧化硅、硅酸铝、碱性及尖晶石质、含碳质、含锆质化学矿物组成――必须掌握生产、性质等方面的特点及机理――要点，注意几类耐火材料的对比要问为什么？需要在理解的基础上氧化硅质：晶型转变与生产过程和使用性质的关系硅酸铝质：根据相图分析相组成，原料及生产过程中的形成过程（物理化学）、性能比较（粘土、高铝、硅、半硅）碱性及尖晶石质：概念清晰，性能特点和原因含碳质：应用及细节性的化学反应等――要有一定了解，至少看懂

含锆质：大致了解2023/5/1816第八章不定形耐火材料外加剂的作用、特性――关键性问题施工和使用中注意的问题――重点

从组成、施工、性质等方面与烧成砖的比较――应该注意的问题关于优点、应用、细节性化学变化等――要有一定了解

2023/5/1817第九章绝热材料轻质砖与普通砖性能上的差别――要点常用的轻质制品――要有一定了解耐火纤维的优点和应用――要有一定了解

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