材料加热炉基 第6讲.ppt

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1、第六讲材料加热炉材料与选用砌筑炉衬用耐火材料和保温材料炉膛内用耐热金属材料电热转化用电热材料炉壳和炉用机械机构用普通金属材料基础用建筑材料加热炉用耐火材料的分类能够抵抗高温，并能承受高温物理和化学负荷，耐火度大于1580℃的材料按组成或特征硅铝系列含镁系列含碳系列特种耐火材料系列按耐火度高低普通耐火材料1580～1770℃高级耐火材料1770～2000℃特级耐火材料高于2000℃高温、环境介质、受力加热炉用耐火材料的性能耐火度用材料受热后软化到一定程度的温度来表征。1、不是耐火材料的熔点；2、不代表耐火材料

2、最高使用温度和实际使用温度；3、耐火材料的使用温度要比耐火度低得多耐火材料抵抗高温作用的性能测量方法用耐火锥软倒试验方法测定6-1测定耐火度耐火锥软到情况示意图(a)未软倒的原始态(b)在一定耐火温度下的软倒情况测定时采用一定尺寸被测耐火材料的三角形椎体，在规定的加热条件下，锥顶因受温度及自身重量的影响而弯倒，测量锥顶刚接触到托盘底平面使得温度即为该材料的耐火度。1、主要取决于其主要成分和易熔杂质（如：FeO和Na2O）等含量；2、耐火度是耐火材料研制时需要检测的重要技术指标。加热炉用耐火材料的性能高温结构

3、强度反映高温结构强度一般用荷重软化点来评定荷重软化点是指在一定压力(196kPa，轻质材料为98kPa)条件下，以一定的升温速度加热，测出样品开始变形的温度和压缩变形达4%或40%的温度。前者叫荷重软化开始点，后者叫荷重变形4%或40%的变形温度。耐急冷急热性(耐热震性)反映抵抗温度急剧变化而不破坏的性能一般用急冷急热次数来评定1、不同材质和结构的耐火材料测定热震性时试验条件不同，已有相关的行业标准给出详细的规定。2、测定方法是将试样加热至T℃维持40min后再放到流动的冷水中冷却3min(或放在空气中冷却

4、5min)，重复加热冷却，直到试样失重20%(或破碎)的次数，即为耐急冷急热性指标。如：轻质耐火材料制品的测定，是将标准砖加热到1000℃，在静止的空气中冷却，反复进行，直至砖体的总的重量损失20%的加热冷却次数。3、在电炉温度变化大的部位，应选用耐急冷急热性高的耐火材料。加热炉用耐火材料的性能高温稳定性高温体积稳定性线膨胀系数重烧线收缩耐火制品在高温下使用时，产生再结晶和进一步烧结的现象，引起制品残余膨胀或收缩从而导致体积不可逆变化的性能。一般规定残余收缩或膨胀不超过0.5%～1.0%，粘土砖和高铝砖重烧

5、线收缩一般不大于0.5%(1350℃)，硅砖的重烧线膨胀一般为0.8%(1450℃)以下高温化学稳定指在高温下，抵抗炉气、熔盐和金属氧化物等侵蚀作用的能力1、对于冶金用耐火材料常用抗渣性来评定。2、粘土砖和高铝砖对弱酸性和弱碱性溶渣具有一定抗蚀作用。3、硅砖只能抗酸性熔渣，镁砖只能抗碱性熔渣的作用。4、对铁铬电热体要用高铝砖作为搁丝砖。5、对于特殊气氛加热炉，应考虑炉衬耐火材料与炉气的化学反应。高温下的材料相及结构的稳定性加热炉用耐火材料的性能其他物理化学性能致密性表示指标：1、体积密度2、气孔率3、真比重

6、导电性耐火材料在满足性能要求时，应尽量选用较小的体积密度，以减少蓄热和增加保温效果、减少炉体质量，降低能耗。耐火材料一般在低温下是绝缘体，但到高温时，有些耐火材料为导体，或者非耐火材料中产生液相因电离而具有一定导电性，一般不能采用高温下导电性大的材料作为电阻炉的炉衬材料和高温绝缘材料，若要采用，必须考虑采用适当的措施。常温耐压强度导热系数比热黑度外形尺寸耐火材料介绍分类加热炉常用的耐热材料有：硅质耐火材料氧化铝质耐火材料镁质耐火材料硅酸铝质耐火材料铬质耐火材料橄榄石质耐火材料白云石质耐火材料箐青石质耐火材料

7、从使用的形态有耐火砖定型耐火材料耐火捣打料耐火纤维不定型耐火材料耐火混凝土从密度和保温性能可分为重质耐火材料轻质耐火材料SiO2含量在93%以上的耐火材料含量大于98%的Al2S3，俗称为刚玉镁质耐火材料含MgO80%～85%，分为烧结或不烧镁砖含有不同比例的Al2S3SiO2的耐火材料,如：粘土砖耐火砖、耐火预制成型件保温材料介绍主要性能热导率小，体积密度小，体积比热容小的材料，并具有一定的耐高温性能主要能承担保温角色常用保温材料硅藻土及硅藻土砖蛭石及制品膨胀珍珠岩及制品保温纤维筑炉常用耐火材料和保温材料

8、及其制品的主要性能材料容重t/m3比热容(kJ/kg·℃)热导率W/(m·℃)耐火度℃耐压强度MPa热稳定性化学稳定性使用极限温度℃碱性酸性高氧化铝转3.6～3.90.79+0.43×10-3t100℃，2.91000℃，5.8200078.4好极好良好1800～1900刚玉砖2.96～3.10.79+0.42×10-3t2.09+1.86×10-3t1950好极好良好1800～1900莫来石砖2.2～2.90.