冶金设备复习.doc

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1、冶金设备复习课火法冶金设备1耐火及保温材料耐火材料定义：耐火材料是指耐火度≥1580℃的无机非金属材料，它在一定程度上可以抵抗温度骤变和炉渣侵蚀，并能承受高温荷重。耐火材料的作用：第一、防止工业窑炉周围环境温度过高，保证周边环境正常；第二、阻碍热能的散失，保证窑炉的运营效率。冶金炉对耐火材料的要求：①耐火度高；≥1000~1800℃②高温结构强度大；高温下荷重不变形；③热稳定性好：高温下抵抗温度骤变引起破坏的能力；④抗渣侵蚀能力：抵抗炉内高温下熔融炉渣、金属和炉气等的化学腐蚀；⑤高温体积稳定：高温下使用，其内部由于晶型转变会产生不可恢复的体积收缩或膨胀，

2、而造成炉体破坏，因此，要求耐火材料在高温时体积稳定；⑥外形尺寸规整、公差小：筑炉时砌体要规整、砖缝小，以防止炉体从砖缝处破损，这就要求耐火材料制品不能有大的扭曲、缺损、熔洞和裂缝等；尺寸公差合乎规定的要求。耐火材料的分类：根据耐火材料的耐火度高低可分为：⑴普通耐火材料耐火度为1580~1770℃；⑵高级耐火材料耐火度为1770~2000℃；⑶特级耐火材料耐火度为2000℃以上。耐火材料从重量上分可以分为重质耐火材料、轻质耐火材料和超轻质耐火材料。耐火材料的化学矿物组成是决定耐火材料物理性质和工作性质的基本因素。化学组成：主成分是耐火材料的主体，是影响耐火

3、材料的基本因素。副成分包括杂质和添加物，其化学成分也是氧化物，它使耐火材料的性能降低，有的具有溶剂作用，即在耐火砖的烧成过程中产生液相实现烧结。矿物组成：主晶相：是耐火材料中的主体，是熔点较高的结晶体，它在很大程度上决定耐火材料的性能。基质：是填充在主晶相之间的其他不同成分的结晶矿物和非结晶玻璃相，它的熔点低，起着溶剂作用。在耐火材料的使用过程中，往往首先从基质部分开始损坏。耐火材料的物理性质包括：致密性（显气孔率计算等）、热电性、力学性质和外形尺寸。耐火材料的工作性能：①耐火度：耐火材料在无荷重时抵抗高温而不熔化的能力，通常用温度表示。②荷重软化温度：

4、耐火材料在高温时抵抗荷重的能力，通常耐火材料在高温下其耐火度就显著下降。③抗渣性：耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀的能力称为抗渣性。④耐急热急冷性：抵抗温度急变而不被破坏的能力。⑤高温体积稳定性：耐火材料在高温下长期使用，其外形体积保持稳定不发生非可逆变化的能力。常用耐火材料及其特性：⑴硅酸铝质耐火材料：按Al2O3的含量可分为半硅砖、高铝砖和粘土砖四大类：①半硅质制品：Al2O3含量为15～30％；②粘土质制品：Al2O3含量为30～46％；③高铝质制品：Al2O3含量为＞46％；④刚玉质制品：Al2O3含量为＞90％的高铝质制品。⑵硅砖（氧化硅质）：Si

5、O2≥93%⑶镁质耐火材料：MgO≥80%，以方镁石为主晶相。⑷含碳耐火材料：碳砖、石墨粘土制品、碳化硅制品等。⑸不定形耐火材料：耐火混泥土、耐火泥、可塑料、捣打料、喷涂料等。水冷与挂渣保护：水套、水冷挂渣保护、热挂渣保护。可延长炉衬的使用寿命。绝热材料：绝热材料的分类（1）低温绝热材料：使用温度＜900℃。（2）中温绝热材料：使用温度900~1200℃。 （3）高温绝热材料：使用温度＞1200℃。绝热材料的特性 ⑴气孔率高(＞50%)，体积密度小；⑵热容量和导热系数小；⑶机械强度和抗渣性差。常用绝热材料：隔热砖、蛭石、硅藻土、耐火纤维制品、岩棉和矿渣棉

6、保温材料、膨胀珍珠岩制品等。有色冶金炉衬体是在熔融金属、炉渣和炉气的腐蚀渗透和热应力等综合作用下损坏的。2燃料与燃烧燃料的定义：凡是在燃烧时能够放出大量的热，并且此热量能够经济地被利用在工业和其他方面的物质统称为燃料。分类：燃料物态：气、液、固。类型：化石燃料、生物燃料、核燃料。常用燃料的特性：(1)燃料的化学组成:必须分清哪些组成物是发热的，哪些组成物是有害的。(2)燃料的发热量:这是评价燃料质量的重要指标。（1）气体燃料：各种简单气体的混合物。可燃成分：CO、H2、CH4、CnHm等碳氢化合物，以及H2S；不可燃成分：N2、CO2、SO2、O2、H2

7、O等，微量的粉尘。（2）固、液体燃料：碳、碳氢、氧、氮、硫等可燃化合物：可燃成分：C、H、CnHm、H2S等，以及硫化物MeS；不可燃成分：N、O、硫酸盐、灰分和水分等。作为工业燃料应满足以下要求：燃烧时能放出大量的热量，能满足生产工艺对热量的需要；燃烧过程便于控制和调节；燃烧产物主要是气体，且对人、动物和设备没有危害；蕴藏量大，便于开采和运输，成本底。燃料的组成与换算气体燃料的化学组成与换算：⑴化学组成：通常是以体积百分含量表示。有干成分和湿成分之分。⑵气体燃料组成的表示方法和换算：固体和液体燃料的化学组成与换算：⑴化学成分：固、液燃料的化学元素共有七

8、种：C、H、O、N、S、灰分和水分。⑵表示方法及换算：其成分常用各化学组成的质量