耐火材料课件.ppt

陶瓷纤维颗粒水泥回转窑绪论
一、耐火材料的定义：
耐火材料是用作高温窑、炉等热工设备，以及高温容器和部件的无机非金属材料，耐火度不低于1580℃，并在高温下能承受相应的物理化学变化及机械作用。
二、耐火材料的分类：
1、根据耐火材料化学矿物组成分类见表1。（原材料的种类）2、根据耐火度可分为:

普通耐火制品：耐火度为1580~1770℃

高级耐火制品：耐火度为1770~2000℃

特级耐火制品：耐火度大于2000℃

3、按照形状和尺寸可分为：

标准型砖（230×114×65mm）、异型砖、特异型砖、大异型砖，以及实验室和工业用坩埚、皿、管等特殊制品。4、按制造工艺方法可分为：
泥浆浇注制品、可塑成型制品、半干压型制品、由粉状非可塑料捣固成型制品（干式料），由熔融料浇注的制品（熔铸）。
5、按外观分类见表2。(耐火砖，不定形）
三耐火材料的发展：
研究各种耐火材料的组成和主要特性以及耐火材料随着温度变化而引起的物理化学变化；(基础理论)
根据窑炉的具体工作条件尤其是某些关键部位的条件，正确选用合适的耐火材科；(物尽其用)
选择合理的砌筑方案，加强炉体的维护，改革窑炉结构，不断提高窑炉使用寿命；(学科交叉)
发展不定形耐火材料、绝热材料、特种材料、对环境无污染的材料。（能源环境）
第一章耐火材料的组成和性质

耐火材料基本性质可归纳为以下三方面：
1)耐火材料的使用性质。
耐火度、高温耐压强度、热稳定性、高温体积稳定性、抗渣性等。
2)耐火材料的物理性质。
气孔率、真比重、体积密度、线膨胀率等。
3)耐火材料的机械性质。
耐压强度、弹性变形、塑性变形等。第一节耐火材料的化学矿物组成
一、化学组成
耐火材料的化学组成按各成分含量和作用分为两部分，主成分和副成分。
1、主成分它是耐火制品中构成耐火基体的成
分，是耐火材料的特性基础。它的性质和数量直接
决定制品的性质。其主要成分可以是氧化物，也可
以是元素或非氧化物的化合物。按主成分的化学性质又可分为三类。
酸性耐火材料中性耐火材料碱性耐火材料
2．杂质成分在耐火材料(或原料)中含有一定量的杂质。
3．添加成分矿化剂、稳定剂和烧结剂等。
灼减：将干燥的材料在规定温度条件下加热时质量减少百分率称为灼减。二、矿物组成
耐火制品是矿物组成体，制品的性质是其组成矿物和微观结构的综合反映。
从以下三方面研究与考察：原料的加热相变化；制造中配料间相互反应产生的相变化；耐火材料在使用中的相变化。
耐火材料一般是多相组成体，其中的矿物相可分为两类，即结晶相和玻璃相。
主晶相指构成制品结构的主体且熔点较高的晶相。
基质指耐火材料中大晶体或骨料间隙中存在的物质。
按其主晶相和基质的成分可以分为两类:
一类是含有晶相和玻璃相的多成分耐火制品；
一类是仅含晶相的多成分的结晶体。第二节耐火材料的组织结构
耐火材料是由固相（包括结晶相和玻璃相）和气孔两部分构成的非均质体。
一、气孔率、体积密度、真密度
1．气孔率：闭口气孔、开口气孔、贯通气孔制品的气孔率，常用开口气孔率(显气孔率)表示。
真气孔率（总气孔率）

开口气孔率（显气孔率）

V0、V1、V2分别表示总体积、开口气孔和闭口气孔体积cm3
2、吸水率它是制品中全部开口气孔吸满的水的质
量与其干燥质量之比，以百分率表示。

G：干燥试样质量，g；G1：试样开口气孔中吸满的水的质量，g；W：吸水率。3、体积密度表示干燥制品的质量与其总体积之比，
即制品单位体积(表观体积)的质量，用g／cm3表示。

4、真密度是指不包括气孔在内的单位体积耐火材
料的质量，可用下式表示。

二、透气度
耐火材料的透气度是在一定时间内，由一定压力的气体，透过一定断面和厚度的试样的数量来表示。

透气度是表示气体通过耐火制品难易程度的特性值。
透气度系数通常用干燥的空气在常温下测定。气体的透过量与气体粘度成反比，气体粘度随温度升高而增大。气体透过量与孔道半径的四次方成正比。第三节耐火材料的热学性质和导电性
一、热膨胀
耐火材料的热膨胀是指其体积或长度随着温度升高而增大的物理性质。
一般用线膨胀率表示。

线膨胀率=

原因：原子的非诣性振动增大了物体中原子的间距从而使体积膨胀。

材料的热膨胀系数随温度变化，故其值为某个温度区间内。
材料的热膨胀与其晶体结构和键强度密切相关：键强高的热膨胀系数低；结构紧密的热膨胀系数高；各相异性的不同方向热膨胀系数不同。
耐火材料的热膨胀系数取决于它的化学矿物组成，当存在多晶转化时，在相变点有突变。二、热导率

热导率是表征耐火材料导热性的一个物理指标，是指单位温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积的热量。
三、热容
通常用常压下加热1kg物质使之升温1℃所需的热量
（以kJ计）来表示，称为热容，也称比热容。
耐火材料的热容影响炉