耐火材料生产工艺及主要设备.ppt

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1、第三章耐火材料生产工艺及主要设备3.1耐火材料生产工艺概述3.2原料的加工3.3坯料的制备3.4耐火材料成型工艺3.5砖坯干燥3.6耐火制品的烧成3.1耐火材料生产工艺概述：耐火材料是为高温技术服务的重要的基础材料。随着高温窑炉技术，要求耐火材料满足日益苛刻的使用条件及要求，品种繁多、性质各异的耐火材料制品。所用原料以及对产品质量要求的不同，不同类型耐火材料的生产方法也各有特点。耐火材料的生产方法随其品种而异。耐火材料的生产是有共性的。生产工序：原料的煅烧、破粉碎、细磨、筛分、配料、混合、成型、

2、干燥、烧成主要工序。耐火材料生产工艺及主要设备－概述耐火材料生产工艺及主要设备－概述3.2原料的加工1.原料的煅烧大多数原生矿石不能直接用来制砖，在高温作用下发生物理化学反应(分解、化合和烧结等)，高温作用下重量和体积都会发生变化，引起砖坯的体积变化，甚至会出现大量的变形和开裂的废品。在原料煅烧时完成(或基本完成)，保证获得符合一定质量要求的成品。原料煅烧目的:达到烧结，原料煅烧基本原理:在表面张力作用下，通过物质迁移煅烧设备:竖窑和回转窑，耐火材料生产工艺及主要设备－原料加工几种原料在煅烧时的

3、分解反应原料组成分解产物重量损失％要求煅烧温度℃耐火粘土高铝矾土菱镁石白云石石灰石A12O3·2SiO2·2H2OA12O3·2H2O+A12O3·2SiO2·2H2OMgCO3CaMg(CO3)2CaCO33A12O3·2SiO2、SiO2、H2O3A12O3·2SiO2、A12O3、SiO2、H2OMgO、CO2CaO、MgO、CO2CaO、CO214约155247.7441300~14001450~15501600~16501600~16501200~1300耐火材料生产工艺及主要设备－原

4、料加工注：石灰石只达到完全分解，不需要烧结实际煅烧中，纯净的物料是很难烧结的对煅烧设备的使用寿命不利并需消耗大量能源。高纯白云石1700℃的高温烧结高纯镁砂1900~2000℃烧结。纯净原料的煅烧方法:a增加物料的比表面积的方法降低烧结温度靠单纯的降低物料粒度增加比表面积是有一定限度的，磨粉的能耗很大。耐火材料生产工艺及主要设备－原料加工b轻烧活化解决纯净的物料难烧结的问题。轻烧活化:将物料在一定温度下进行轻烧。使晶格缺陷增加。活性提高，再进行死烧，轻烧－压球或压块－死烧，也称二步煅烧法。在16

5、00℃以下，制成高纯度，高密度的烧结镁砂，MgO含量高达99.9％，密度可达3.4g／cm3。物料纯度不高，杂质含量大于4％的镁砂，不采用二步煅烧法有些矿物，硅石、叶蜡石等在加热过程中体积变化很小，不必预先煅烧而直接用于制砖。耐火材料生产工艺及主要设备－原料加工2.破、粉碎原料的破、粉碎：用机械方法(或其它方法)对原料施以外力(包括压、剪切、弯曲、撞击、研磨等作用力)，克服固体物料各质点间的内聚力，碎成小块或细粉的过程。耐火原料：350mm左右的大块，粉末状的、块料不能直接用于生产耐火制品，需经

6、过破、粉碎处理。破、粉碎的目的：将块状原料制备成具有一定粒度组成的颗粒料或细粉，以便将不同配合的物料混合均匀；增加物料的比表面积，提高其物理化学反应的速度，促进烧结。耐火材料生产工艺及主要设备－原料加工破、粉碎过程：耐火材料生产工艺及主要设备－原料加工粗破碎250～300mm大块碎成40～50mm中块细破碎40～50mm中块粉碎至小于5mm的颗粒一级细磨10mm左右粗粒磨细成小于0.088mm以下的细粉二级破碎耐火材料生产工艺及主要设备－坯料的制备3.3坯料的制备耐火材料制品由粉料颗粒经加工制备

7、而成。耐火材料涉及的颗粒，是指毫米至微米级的颗粒。颗粒的堆积物称粉体，粉体性质取决颗粒的本质及颗粒大小粉料的颗粒组成粒度，mm平均粒度,mm颗粒数量，％物料累积数量，％>5.255.25~2.82.8~1.71.7~0.540.54~0.200.20~0.00－4.032.2511.120.370.104.08.310.236.618.222.84.012.322.559.077.2100.01.坯料的颗粒组成坯料的颗粒组成对坯体的致密度有很大影响。在不考虑颗粒本身变形的前提下，从粉料制成坯体的

8、总收缩，等于原始气孔的体积。符合紧密堆积的颗粒组成，才有得到致密坯体的可能。耐火材料生产工艺及主要设备－坯料的制备①尺寸相同的圆球堆积颗粒间的相互结合，遵循着内能最低的原则相同尺寸的球，有五种堆积方式:耐火材料生产工艺及主要设备－坯料的制备对单一尺寸的圆球来说，其堆积密度、气孔率与圆球尺寸大小，材料性质无关，按六方型以配位数为8的方式堆积。在任何情况下，其气孔率均为38±1％。序号堆积方式配位数气孔率，％12345立方六方型复六方型角锥型四面体型6810121247.6439.5530.2025