实习报告-卢世杰

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1、武汉科技大学材料与冶金学院学生实习报告及综合考评表实习类别:毕业实习专业：无机非金属材料工程班级：2009级02班姓名：卢世杰学号：200902128053实习单位：武汉市耐火材料与高温陶瓷工程技术研究中心实习时间：2013年3月指导教师姓名：李友胜教授日期：2013年4月3日武汉科技大学材料与冶金学院二零一三年制武汉科技大学本科实习报告1实习目的毕业实习是无机非金属材料专业必修的集中实践环节，并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，

2、提高分析与解决实际问题的能力，使学生获得从事专业工作所必需的基本训练和科学研究工作的初步能力。2实习内容本人毕业设计课题是含锆莫来石-碳化硅材料的制备和性能研究。实验方案见表1。实习期间，根据所设计的实验方案进行配料，采用模压成型的方法，制备含锆莫来石-碳化硅材料试样。试样干燥处理后，将经过1100℃烧结后的试样进行体积密度、显气孔率、常温耐压强度、线变化等性能的测试。下面简略介绍了本人毕业设计所选课题的研究意义，与课题相关的文献资料，实验所涉及的主要仪器设备及其工作原理等内容。表1各组试样的配

3、比(wt/%)编号特级矾土熟料MZ骨料SiC白刚玉α-氧化铝微粉纸浆废液（外加）3~11~03~11~01~0<0.088L145205101555L22520205101555L3520405101555L445205101555L5451510101555L6451015101555L74510151015*55*L7白刚玉比重为13%，掺入2%的硅微粉。2.1研究意义水泥回转窑过渡带约占回转窑长度的50%~559武汉科技大学本科实习报告%，与烧成带相邻，窑皮时挂时落，不稳定，温度变化频繁，

4、筒体温度较高，化学侵蚀严重，要求窑衬抵抗气氛变化能力好、抗热震性好、导热系数小、耐磨，如镁铝尖晶石砖、高铝砖、磷酸盐结合高铝质砖(简称磷酸盐砖)。国外推荐采用镁铝尖晶石砖，但该砖的导热系数大，筒体温度高相对热耗要大，不利于降低能耗。国内硅莫砖的导热系数小、耐磨，其性能在一定程度上可与进口材料相媲美。硅莫砖是以莫来石(3A12O3·2SiO2)和碳化硅(SiC)为主要矿物组成的烧成砖。由于碳化硅氧化产生二氧化硅，与三氧化二铝反应形成莫来石（3Al2O3·2SiO2），能提高制品致密度和强度，在制品

5、表面形成保护膜，可防止碳化硅进一步氧化，提高制品的热震稳定性、耐磨性、抗侵蚀性。高强致密硅莫砖在水泥回转窑筒体上除烧成带以外的各个段带的使用寿命比高铝砖提高3～4倍。而氧化锆具有极好的化学稳定性，又并兼有相变增韧的作用，可改善耐火材料的抗碱侵蚀能力、热震稳定性和耐磨性。因此，本课题研究了用锆莫来石逐步取代硅莫砖原料中的特级矾土直至完全替代制成锆莫来石-碳化硅材料，以探究锆莫来石-碳化硅材料取代水泥回转窑过渡带用硅莫砖的可行性。2.2文献调研2.2.1回转窑过渡带耐火材料的使用条件及损毁机理水泥回

6、转窑过渡带主要承担固相反应和熔剂矿物的形成，为放热反应。如l000℃左右时CaO和SiO2结合生成C2S，1200~1300℃时过渡矿物C2F、C5A3结合CaO生成C4AF，C5A3结合CaO生成C3A。该带末端为来自烧成带的炽热火焰，与烧成带相邻，因此物料温升速率极快，系统热工制度的细微变化都将对该区域产生相应的变化。消长窑皮较为频繁，窑皮时挂时落，不稳定，使砖面温度常常有100~300℃的变化。为节能降耗的需要，该段窑筒体温度不能高，散热损失不能大。过渡带内衬损毁机理主要有：（1）过渡带温

7、升速度快，物料粘性大，对耐火砖表面层侵蚀性较强，耐火砖工作层易随副窑皮掉落。（2）没有窑皮保护，衬砖工作面温度达1400℃左右，远远高于烧成带砖面工作温度(一般为900~1000℃)，是全窑系统中热应力最大的区域。（3）过渡带也是液相形成区，硫、碱、盐熔融物易对砖体产生侵蚀，甚至渗透到砖内部，使之组织结构受到破坏。2.2.2回转窑过渡带工况对耐火材料的要求一、耐高温所用的衬砖必须能经得住1400℃左右的持续高温负荷，荷软点应超过1600℃，以确保在工作温度下保持良好的体积稳定性。9武汉科技大学本

8、科实习报告二、抗化学侵蚀性能优良衬砖不应与窑气流中的SO2、O2、CO2等气体产生激励反应。与窑料中各组分不产生化学反应，能阻止窑料粘附在工作面上。三、矿化作用小一般而言，在1400℃温度下长时间工作的耐火材料自身矿化作用还能继续进行，如没有反应完全的SiO2、A12O3等继续化合成新的矿物，将使砖体疏松，强度降低，进而产生断层剥落。因此选用的砖二次矿化作用必须小。四、耐磨性好过渡带耐火砖在工作环境下直接同窑料接触磨刷，砖衬要耐磨，必须具备高的荷重软化温度点，高温强度保持良好，工作面在高温下产生