第七章 耐火材料

第七章耐火材料第一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四绪论一、耐火材料的定义传统的定义：耐火度不小于1580℃的无机非金属材料；ISO的定义：耐火度不小于1500℃的非金属材料及制品；（耐火度-指材料在高温无荷重条件下，不熔融软化的温度)耐火材料大部分是以天然矿石为原料制成，但目前采用某些工业原料和人工合成原料制造的耐火材料也日益增多。第二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四二、耐火材料的分类耐火材料品种繁多、用途各异，有必要对耐火材料进行科学分类，以便于科学研究、合理选用和管理。耐火材料的分类方法很多，其中主要有化学属性分类法、化学矿物组成分类法、生产工艺分类法、材料形态分类法等多种方法。第三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四特级耐火材料高级耐火材料普通耐火材料1580℃~1770℃1770℃~2000℃>2000℃1.根据耐火度高低分第四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四砖制品：烧成砖、不烧砖；散状制品：不定形耐火材料；2、从制品外观来分：第五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四按化学属性分类对于了解耐火材料的化学性质，判断耐火材料在实际使用过程中与接触物之间的化学作用情况具有重要意义。

耐火材料按化学属性大致可分为酸性耐火材料、中性耐火材料、碱性耐火材料。

3.按制品化学属性分类：第六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四耐火材料在使用过程中除承受高温作用外，往往伴随着熔渣（液态）及气体等化学侵蚀。为了保证耐火材料在使用中有足够的抵抗侵蚀介质侵蚀能力，选用的耐火材料的化学属性应与侵蚀介质的化学属性相同或接近。第七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四（1）酸性耐火材料通常是指其中含有相当数量二氧化硅的耐火材料。

硅质耐火材料中游离二氧化硅含量很高(大于94%)，是酸性最强的耐火材料；

粘土质耐火材料中游离二氧化硅含量较少，是弱酸性的；

半硅质耐火材料居于期间。也有将锆英石质耐火材料和碳化硅质耐火材料归入酸性耐火材料的，因为此类材料中含有较高的SiO2或在高温状态下能形成SiO2。第八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四（2）中性耐火材料中性耐火材料按严格意义讲是指碳质耐火材料。但通常也将以三价氧化物为主体的高铝质、刚玉质、锆刚玉质、铬质耐火材料归入中性耐火材料（两性氧化物如Al2O3、Cr2O3等）。此类耐火材料在高温状况下对酸、碱性介质的化学侵蚀都具有一定的稳定性，尤其对弱酸、弱碱的侵蚀具有较好的抵抗能力。第九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四（3）碱性耐火材料一般是指以MgO、CaO或以MgO·CaO为主要成分的耐火材料（镁质、石灰质、镁铬质、镁硅质、白云石质耐火制品及其不定形材料）。这类耐火材料的耐火度都比较高，对碱性介质的化学侵蚀具有较强的抵抗能力。第十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四4.按化学矿物组成分类：此种分类法能够很直接地表征各种耐火材料的基本组成和特性，在生产、使用、科研上是常见的分类法，具有较强的实际应用意义。第十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四（1）硅质耐火材料

含SiO2在90%以上的材料通常称为硅质耐火材料，主要包括硅砖及熔融石英制品。硅砖以硅石为主要原料生产，其SiO2含量一般不低于93%，主要矿物组成为磷石英和方石英。第十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四（2）镁质耐火材料

镁质耐火材料是指以镁砂为主要原料，以方镁石为主晶相，MgO含量大于80%的碱性耐火材料。

镁质制品：MgO含量≥87%，主要矿物为方镁石；

镁铝质制品：含MgO>75%，Al2O3含量一般为7-8%，主要矿物成分为方镁石和镁铝尖晶石（MgAl2O4）；

镁铬质制品：含MgO>60%，Cr2O3含量一般在20%以下，主要矿物成分为方镁石和铬尖晶石;

第十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四

镁橄榄石质及镁硅质制品：此种镁质材料中除含有主成分MgO外，第二化学成分为SiO2。镁橄榄石砖比镁硅砖含有更多的SiO2，前者的主要矿物成分为镁橄榄石，其次为方镁石；后者的主要矿物为方镁石，其次镁橄榄石；

镁钙质制品：此种镁质材料中含有一定量的CaO,主要矿物成分除方镁石外还含有一定量的硅酸二钙（2CaO•SiO2）。第十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四（3）白云石质耐火材料

以天然白云石为主要原料生产的碱性耐火材料称为白云石质耐火材料。主要化学成分为：30-42%的MgO和40-60%的CaO，二者之和一般应大于90%。主要矿物成分为：方镁石和方钙石（氧化钙）。第十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四（4）碳复合耐火材料碳复合耐火材料是指以不同形态的碳素材料与相应的耐火氧化物复合生产的耐火材料。（5）含锆耐火材料含锆耐火材料是指以氧化锆（ZrO2）、锆英石等含锆材料为原料生产的耐火材料。含锆耐火材料制品通常包括锆英石制品、锆莫来石制品、锆刚玉制品等。第十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四（6）特种耐火材料特种耐火材料又可分为如下品种：碳质制品：包括碳砖和石墨制品；纯氧化物制品：包括氧化铝制品、氧化锆制品、氧化钙制品等；非氧化物制品：包括碳化硅、碳化硼、氮化硅、氮化硼、硼化锆、硼化钛、塞伦(Sialon）、阿伦(Alon)制品等；第十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四按生产工艺可分为：

烧成制品、熔铸制品和不烧制品；5.其他分类方法第十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四

大约起源于青铜器时代中期；

东汉时期已用粘土质耐火材料做烧瓷器用的窑材和匣钵；

20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维；

现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了应用。

三、耐火材料的发展历史悠久第十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四四.中国耐火材料工业的现状与发展1）计划经济时代－中国耐火材料由33家重点企业扶持；2）改革开放以后，随着钢铁工业的迅速发展，耐火材料行业快速发展起来；2004年统计，全国有1136家耐火材料生产企业2005年统计，全国有1359家耐火材料生产企业2006年统计，全国有1505家耐火材料生产企业第二十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四第二十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四第一章耐火材料的组成与性质第二十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四耐火材料的化学成分、矿物组成及微观结构决定了耐火材料的性质；正确合理选用耐火材料也是以其性质作为主要依据。第二十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四1.1前言

耐火材料是耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。耐火材料在无荷重时抵抗高温作用的稳定性，即在高温无荷重条件下不熔融软化的性能称为耐火度，它表示耐火材料的基本性能。

第二十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四1.2耐火材料的组成、结构与性质耐火材料是构筑热工设备的高温结构材料，面临：

承受高温作用；机械应力；热应力；高温气体；熔体以及固体介质的侵蚀、冲刷、磨损。耐火材料的质量取决于其性质，为了保证热工设备的正常运行，所选用的耐火材料必须具备能够满足和适应各种使用环境和操作条件。第二十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四耐火材料的性质主要包括化学-矿物组成、组织结构、力学性质、热学性质及高温使用性质等。根据这些性质可以预测耐火材料在高温环境下的使用情况。耐火材料所具有的各种性质是热工设备选择结构材料的重要依据。第二十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四1.3耐火材料的化学-矿物组成

（1）化学组成化学组成是耐火材料最基本的特性，是决定耐火材料的物相组成以及很多重要性质如抗渣侵蚀性能、耐高温性能、力学性能等的重要基础。通常将耐火材料的化学组成按各个成分含量的多少及作用分为以下几类：第二十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四主成分

主成分是指在耐火材料中对材料的性质起决定作用并构成耐火基体的成分。一般为氧化物、元素或某些元素的化合物。耐火材料按其主成分的化学性质可分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。第二十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四杂质成分

耐火材料中由原料及加工过程中带入的非主要成分的化学物质（氧化物、化合物等）称为杂质。杂质的存在往往能与主要成分在高温下发生反应，生成低熔性物质或形成大量的液相，从而降低耐火材料基体的耐火性能，故也称之为熔剂。即杂质成分对耐火基体起一定的熔剂作用，降低耐火制品的耐火性能。有利作用是降低制品（原料）的烧成温度，促进烧结。注:杂质的熔剂作用只是相对的，这种作用取决于基体的性质和杂质的组成和比例。第二十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四添加成分

耐火材料的化学组成中除主要成分和杂质成分外有时为了制作工艺的需要或改善某些性能往往人为地加入少量的添加成分，引入添加成分的物质称为添加剂。作用是促进耐火制品在生产中的高温变化和降低烧结温度等。按照添加剂的目的和作用不同可分为矿化剂、稳定剂、促烧剂（烧结剂）等。第三十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四（2）矿物组成耐火材料一般说来是一个多相组成体，其矿物组成取决于耐火材料的化学组成和生产工艺条件，矿物组成可分为两大类：结晶相与玻璃相，其中结晶相又分为主晶相和次晶相。

主晶相是指构成耐火制品结构的主体而且熔点较高的结晶相。主晶相的性质、数量、结合状态直接决定着耐火制品的性质。第三十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四

次晶相又称第二固相，是在高温下与主晶相共存的第二晶相。如镁铬砖中与方镁石并存的铬尖晶石，镁铝砖中的镁铝尖晶石，镁钙砖中的硅酸二钙，镁硅砖中的镁橄榄石等。次晶相也是熔点较高的晶体，它的存在可以提高耐火制品中固相间的直接结合，同时可以改善制品的某些特定的性能。如：高温结构强度以及抗熔渣渗透、侵蚀的能力。第三十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四填充于主晶相之间的不同成分的结晶矿物（次晶相）和玻璃相统称为基质，也称为结合相。基质的熔点一般较低，其组成和形态对耐火制品的高温性质和抗侵蚀性能起着决定性的影响。采用调整和改变耐火制品的基质成分是改善制品性能的有效工艺措施。

基质对于主晶相而言是制品的相对薄弱之处。第三十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四1.4耐火材料的显微结构耐火材料是由固相（包括结晶相与玻璃相）和气孔两部分构成的非均质体。它们之间的相对数量及其分布和结合形态构成了耐火材料的显微结构。而耐火制品的显微组织结构表征的是耐火材料中主晶相与基质间的结合形态。第三十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四图1-1硅酸盐结合与直接结合显微结构示意图耐火材料主晶相与基质的结合形态有两种：

陶瓷结合（硅酸盐结合）与直接结合。第三十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四

陶瓷结合又称为硅酸盐结合，其结构特征是耐火制品主晶相之间由低熔点的硅酸盐非晶质和晶质联结在一起而形成结合（图1-1a），如普通镁砖中硅酸盐基质与方镁石之间的结合。此类耐火制品在高温使用时，低熔点的硅酸盐首先在较低的温度下成为液相（或玻璃相软化），大大降低了耐火制品的高温性能。第三十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四MgOABC

MgOSiO2CaO(wt%)A24.8339.0936.08B11.7037.0051.30C11.5436.2952.17耐火材料中陶瓷结合示意图第三十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四

直接结合是指耐火制品中，高熔点的主晶相之间或主晶相与次晶相间直接接触形成结晶网络的一种结合。直接结合耐火制品一般具有较高的高温力学性能，与材质相近的硅酸盐结合的耐火制品相比高温强度可成倍提高，其抗渣蚀性能和体积稳定性也较高。第三十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四一种致密氧化铝材料图示第三十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四1.5耐火材料的高温使用性质耐火制品在各种不同的窑炉中使用时，长期处于高温状态下，耐火材料耐高温的性质能否满足各类窑炉工作条件的要求，是材料选用的主要依据，因此耐火制品的高温性质也是最重要的基本性质。第四十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四（1）耐火度

耐火材料在无荷重条件下，抵抗高温作用而不熔化的性质称为耐火度。与有固定熔点的结晶态物质不同，耐火材料一般是由多种矿物组成的多相固体混合物，没有固定的熔点。其熔融是在一定温度范围内进行的，当对其加热升温至某一温度时开始出现液相（即固定的开始熔融温度），继续加热温度仍然继续升高、液相量也随之增多，直至升至某一温度全部变为液相，在这个温度范围内，液相与固相同时存在。第四十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四耐火度是一个技术指标，将被测制品按一定方法制成截头三角锥（2×8×30mm）。试锥以一定升温速度加热，达到某一温度开始出现液相，温度继续升高液相量逐渐增加,粘度减小，试锥在重力作用逐渐软化弯倒,当其弯倒至顶点与底接触的温度，即为试样的耐火度。第四十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四耐火度与熔点的区别：1、熔点指纯物质的结晶相与液湘处于平衡时的温度；2、熔点是一个物理常数；3、耐火材料为多相混合体，其熔融是在一定的温度范围内进行的，是一个工艺指标。

第四十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四耐火材料达到耐火度时实际上已不具有机械强度了，因此耐火度的高与低与材料的允许使用温度并不等同，也就是说耐火度不是材料的使用温度上限，只有综合考虑材料的其它性能和使用条件，才能作为合理选用耐火材料的参考依据。以镁砖为例，其耐火度高达2000℃以上，但允许使用温度大大低于耐火度。耐火度的意义：评价原料纯度和难熔程度。第四十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四①耐火制品的化学矿物组成及其分布状态是影响其耐火度的主要因素。②杂质成分特别是具有强熔剂作用的杂质，将严重降低制品的耐火度。③测定条件也将影响到耐火度的大小，如：粉末的粒度、测温锥的安装、升温的速率及炉内的气氛（针对变价元素，如Fe2＋与Fe3＋之间的转变）。影响因素第四十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四（2）高温荷重软化温度耐火材料的高温荷重软化温度也称为高温荷重变形温度，表示材料在温度与荷重双重作用下抵抗变形的能力，即指耐火材料试样在固定压力下，不断升高温度，试样发生一定变形量和坍塌时的温度。高温荷重软化温度在一定程度上能表明耐火制品在与其使用情况相近的条件下的结构强度与变形情况，因而是耐火制品的重要性能指标。耐火制品的荷重软化温度取决于制品的化学-矿物组成、组织结构、显微结构、液相的性质、结晶相与液相的比例及相互作用等。第四十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四耐火制品荷重软化温度的测定：一般是在0.2MPa的固定载荷下，以一定的升温速度均匀加热，测定试样（￠36×50mm直圆柱体）压缩0.6%、4%、40%

时的温度。试样压缩0.6%时的变形温度即为试样的荷重软化开始温度，即通常所说的荷重软化点。试样压缩4％（2mm）－变形温度；试样压缩40％（20mm）－溃裂点；第四十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四各种耐火材料的荷重变形曲线1-高铝砖（Al2O370%）；2-硅砖；3-镁砖；4-粘土砖Ⅰ；5-半硅砖；6-粘土砖

Ⅱ第四十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四

影响荷软的因素：化学矿物组成。晶相构造和性状、晶相与液相的比例和相互作用、液相粘度等。生产工艺。制品烧成温度和气孔率等。原料纯度、杂质成分的性质和含量。测定条件。升温速率快，荷软温度较高。测定荷软的意义：

可以作为材料最高的使用温度。第四十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四（3）高温体积稳定性高温体积稳定性是评价耐火材料质量的一项重要物理指标，表示耐火材料在高温下长期使用时，其外形及体积保持稳定而不发生变化的性能。第五十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四一般而言，烧成耐火制品在高温煅烧过程中，由于各种原因制品在烧成结束时，其物理化学反应往往未达到平衡状态；另一方面，制品在烧成过程中由于窑炉温度分布不均等原因，不可避免地存在欠烧现象，这些烧结不充分的欠烧制品中，其间的物理化学反应进行得也不充分。因此制品在使用过程中受到高温长期作用时，一些物理化学变化会继续进行并伴随有不可逆的体积变化。第五十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四这些不可逆的体积变化称为残余膨胀或残余收缩，也称重烧膨胀或收缩。

重烧体积变化的大小表征了耐火制品的高温体积稳定性，对高温窑炉等热工设备的结构及工况的稳定性具有十分重要的意义。测定意义：衡量材料烧结性能的好坏。第五十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四重烧体积变化可用体积变化百分率或线变化百分率表示：式中：V，V0—分别表示重烧前后试样的体积；

L，L0—分别表示重烧前后试样的长度。第五十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四一般材料的重烧都是收缩的，为什么在砌筑窑炉等热工设备时还要留膨胀缝？第五十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四

（4）热震稳定性

耐火材料抵抗温度急剧变化而不被破坏的性能称为热震稳定性或抗热冲击性能。

第五十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四一般而言，耐火制品在温度变化时会产生体积膨胀或收缩。当这种膨胀和收缩受到约束时，材料内部就会产生应力，这种应力称之为热应力。当材料内部由于温度变化而产生的热应力超过制品的强度时，制品将会产生开裂、崩落或断裂。另一个方面，不同矿相之间热膨胀性的差异，产生的应力。第五十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四热应力可由下式计算：式中：Q—热应力；E—弹性模量；

—热膨胀系数；

ΔT—材料的初始温度与表面温度之差；

—泊松比(在材料的比例极限内，由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的绝对值)。第五十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四上式表明，材料内部的热应力与材料的弹性模量、热膨胀系数以及温度差成正比。当热应力达到材料的强度极限时也就是材料的强度不足以抵抗热应力时，制品就会产生破坏。导热率高的制品，材料中温度分布易于均匀，其表层与内部的温度差（温度梯度）就小，因而产生的热应力相对较小；反之，导热率低的材料，其中的温度分布难以均匀，材料中的温度梯度大，由此而产生的热应力也大。因此导热系数高的材料，其热震稳定性也相对较高。第五十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四材料因热震破坏的情况可以分为两大类：一类是材料发生瞬时断裂；对这类破坏的抵抗称之为抗热震断裂性能。人们从热弹性力学的观点出发，以强度－应力为判据，认为材料中的热应力达到抗张强度极限后，材料就产生开裂，而一旦有裂纹产生就会导致材料完全破坏。所导出的结果对于一般的玻璃、瓷器和电子陶瓷等都能较好的适应，但是对于一些含有微孔的材料和非均质的金属陶瓷等都不适合。根据这种观点，材料抗热震损伤的能力和其弹性模量呈反比的关系。弹性模量对热震稳定性的影响第五十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四另一类是在热冲击循环作用下，材料表面发生开裂、剥落，并不断发展，以致最终破裂或变质而破坏；对于这类破坏的抵抗称为抗热震损伤性能；人们从断裂力学观点出发以应变能－断裂能为判据进行分析。

根据这种观点，材料抗热震的能力同其弹性模量呈正比的关系。第六十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四由于抗热震稳定性问题的复杂性（除了弹性模量因素影响以外还有材料的强度、膨胀系数、热导率、形状和尺寸等），至今还未能建立一个十分完善的理论，因此任何试图改进材料抗热震性能的措施，都必须结合具体的使用条件和要求，综合各种因素的影响，同时必须和实际经验相结合。目前人们所认可的是：材料的膨胀系数越小，热导率越大，其抗热震稳定性能越好。第六十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四此外，耐火制品的宏、微观组织结构对制品的热震稳定性也有一定影响。当耐火制品内部存在某些细微缺陷，如微气孔、微裂纹等，有利于延缓或终止裂纹的扩展。采取一定的工艺措施使制品内部产生微裂纹而达到阻止裂纹扩展的目的，是目前普遍采用的提高制品热震稳定性有效措施之一。

耐火制品外形结构及尺寸设计的不合理，会导致制品局部应力集中而产生破坏。第六十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四

耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀的性能称为抗渣蚀性能。腐蚀性介质通常称之为“熔渣”。所谓“熔渣”，包括高温下与耐火材料接触的各种固态、液态物料（如水泥熟料、石灰、熔融金属、玻璃液等）、冶金炉渣、燃料灰分、飞灰以及各种气态物质等。高温环境下，熔渣物质与耐火材料相接触，并与之发生复杂的物理化学反应，导致耐火材料的侵蚀损毁。占材料被损坏原因的50％以上。(5)抗渣蚀性能第六十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四钢水及熔渣对耐火材料的侵蚀第六十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四熔渣侵蚀是耐火材料使用过程中最主要的一种损毁形式，耐火材料在熔渣中的溶蚀损毁一般可分为以下几种情况：

单纯溶蚀：耐火材料与熔渣不发生化学反应的物理溶解作用所造成的耐火材料的损毁。如碳素材料向钢铁溶液中的溶解即属于单纯溶蚀作用。

反应溶蚀：耐火材料与熔渣物质在其接触界面处发生化学反应，生成低熔点的化合物，导致耐火材料工作面的溶蚀损毁。第六十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四

渗透、侵入变质溶蚀：熔渣类物质通过耐火材料的气孔或通过液相、固相扩散，渗入耐火材料基体中与耐火材料的基质和结晶相发生反应，使耐火制品的组织结构发生质变而造成耐火材料的溶蚀损毁。碱性耐火材料的熔渣侵蚀过程就是一个典型的渗透、侵入变质溶损过程。第六十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四影响耐火材料抗渣能力的因素：熔渣与耐火材料的化学矿物组成；耐火材料在熔渣中的溶解度；第六十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四熔渣侵入机理主要有以下几种方式：1、通过气孔；气孔率高的材料，熔渣易于通过气孔渗入耐火材料内部，增大熔渣与耐火材料的接触面积，而导致材料的溶蚀量加大。2、通过耐火材料中形成的液湘；耐火材料中杂质含量较高时，耐火材料基质中玻璃相的含量较高，高温下形成的液湘较多，耐火材料的抗渣蚀性能较差。3、在耐火材料固相中扩散；熔渣在耐火材料固相中扩散速度一般是较慢的。第六十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四第二节耐火材料制备工艺原理第六十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四3.泥料的混炼4.成型1.原料的加工选矿和均化原料煅烧粉碎和分级2.配料配料的组成配料方法5.干燥干燥过程干燥制度6.烧成烧成的目的烧成的阶段耐火材料的一般生产过程3.泥料的混炼混炼混合机理混合过程4.成型半干压成型注浆成型可塑法成型等静压成型第七十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四一、原料的加工1.选矿和均化选矿：利用多种矿物的物理和化学性质的区别，将矿物集合体的原料粉碎，并分离出多种矿物的过程。按颗粒粒度进行选矿：用于松散小颗粒或土状岩石按颗粒形状来选矿：用于具有片状或针状的结晶矿物按密度选矿：用于密度相差很大而颗粒大小相同的矿物磁力选矿法：利用矿物具有不同磁导系数进行选矿化学方法选矿：多用于制备高纯原料第七十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2.原料煅烧活化烧结：通过降低物料粒度，提高比表面积和缺陷的办法来实现的。轻烧：目的在于活化。死烧：物料达到完全烧结。第七十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四3.粉碎和分级粉碎过程的实质：需克服物料表面质点的表面张力和克服物料内部质点间的库仑引力。湿法粉碎干法粉碎粉碎方法第七十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四二、配料1.配料的组成配料的组成包括按照规定比例配合的各种原料以及同一原料的不同颗粒组成的粉料。2.配料方法容积配料法重量配料法第七十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四三、泥料的混炼1.混炼使两种以上不均匀物料的成分和颗粒均匀化、促进颗粒接触和塑化的操作过程成为混炼。2.混合机理1对流混合颗粒成团的移动3剪切混合在物料内部颗粒间存在相对的缓慢移动，在物料中形成若干滑移面2扩散混合颗粒分散到新出现的粉料面上第七十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四3.混和过程2.扩散混合阶段3.后期混合阶段1.快速混合阶段该阶段中，不同成分、不同粒度的颗粒移动，均匀度提高很快。混合达到一定程度后，有的颗粒扩散到新出现的物料表面上，该阶段表现出的均匀度的增加比第一阶段小。此阶段包括两种作用，一是偏析，二是团聚和捏合。第七十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四四、成型按照坯料含水量的多少，成型方法可分为：半干成型法：坯料水分~5%可塑成型法：坯料水分~15%注浆成型法：坯料水分~40%

第七十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四1.半干成型法原理：借助于压力的作用坯体中的颗粒重新分配，在机械结合力、静电引力以及摩擦力作用下，坯体颗粒紧密结合，发生弹性变形和脆性变形，空气排出，坯料颗粒结合成具有一定尺寸及形状和强度的制品。第七十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2.注浆成型法使用粉状原料，选择适当的解胶剂（反絮凝剂）使其均匀地悬浮在溶液中，调成泥浆，浇注到具有吸水性的模型（一般为石膏模）中吸去水分，按模型形状形成坯体，称为注浆成型法。第七十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四3.可塑成型法可塑法所用坯料的水分，一般在16%以上，将预制好的坯料投入持泥机中，挤成泥条，然后切割，再按所需要的尺寸制成荒坯，将荒坯再压制机上压制，使坯体具有规定的尺寸和形状。第八十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四4.等静压成型等静压法主要是应用巴斯卡原理，对液体加压，通过橡皮膜将其压力均匀地传给粉料。具有以下特点：（1）成型性加压无方向性，可得到