第二章第一节耐火原料选择及加工、坯料的制备、成型、干燥、烧成

《第二章第一节耐火原料选择及加工、坯料的制备、成型、干燥、烧成》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一节耐火原料选择及加工、配料的制备、成型、干燥、烧成耐火材料的品种和质量取决于耐火材料的原料和其生产工艺。在原料确定的情况下，耐火材料的生产工艺方法与制度是否正确与合理，所得耐火制品的质量差别可能极大。耐火材料的特定性能的控制，必须通过特定的工艺手段来实现。因此，耐火材料的生产者必须精于此遣；使用者欲能正确选用具有某一特性的耐火材料，使其物尽其用，也必须对耐火材料的生产工艺有所了解。块状烧成耐火制品的一般生产工艺流程如下：原料的加工→配料→混练→成型→干燥→烧成→拣选→成品。1.1耐火原料选择及加工原料的质量是耐火材料质

2、量的基本保证。要发展优质高效的耐火制品，必须有纯净的质量均一和性质稳定的原料。因此，选取适宜作为耐火材料原料的天然矿石，开采后必须再经过加工。原料的加工主要包括原料的精选提纯，或均化或合成；原料的干燥和煅烧；原料的破粉碎和分级。1.原料的精选提纯和均化为了提高原料纯度，一般需经拣选或冲洗，剔除杂质。有的还需采用适当选矿方法进行精选提纯。有的原料中成分不均，需要均化。有的在精选后还可引人适量有益加人物。高性能的复合原料需采用人工合成方法。2.原料的煅烧为了保证原料的高温体积稳定性、化学稳定性和高强度。多数天然原料和合成原料，

3、需经高温煅烧制成熟料或经熔融制成熔块。熟料煅烧温度一般多控制在使其达到烧结致密化的范围内。对主晶相为氧化物的原料，烧结温度Ts约为其熔点Tm的0.7～0.9，即Ts≈（0.7～0.9）Tm，多高于制品的烧成温度，更高于制品的使用温度。熟料煅烧一般在竖窑或回转窑中进行。有的原料，如软质耐火粘土作为粘合剂，虽不经煅烧，但若含水过多，应经干燥，以便破碎和分级。3.原料的破粉碎和分级原料破粉碎的目的是制成不同粒级的颗粒及细粉，以便于调整成分，进行级配，使多组分间混合均匀，便于相互反应，并获得致密的或具有一定粒状结构的制品坯体。一般

4、先将颗粒破碎到极限颗粒40～50mm（粗碎）；再将颗粒破碎到极限颗粒4～5mm（中碎），然后细碎。细磨是将颗粒破碎到小于0.088mm以下的细粉。生产普通耐火制品所用的颗粒料皆为中碎以后所获得的产品。经破粉碎后的颗粒状产品，需依粒度粗细分级，以便合理配料。通常多以筛分方法将颗粒分级。对粉状料常以风选法分级。1.2坯料的制备耐火材料坯料的制备主要包括配料和泥料的混练两个工序。1.2.1配料耐火材料的配料是将各种不同品种、组分和性质的原料以及将各级粒度的熟料颗粒按一定比例进行配合的工艺。各种原料的配合是为了获得一定性质的制品。

5、粒度的配合是为了获得最紧密堆集的或特定粒状结构的坯体。l.各种原料的配合各种原料的配合依材料的品种和性质的要求而定，不同制品各有特点。对烧结制品、不烧制品和不定形耐火材料，各种颗粒的熟料或其他瘠性料与各种结合剂的配合是配料中的重要一环。任何结合剂的选用及其加入量皆应严格控制，应保证其既有利于制品的生产，又不会对制品的性质带来危害。2.粒度的配合各级粒度的颗粒配合对砖坯的致密度影响极大。只有使各级粒度颗粒的堆积体达到最紧密的程度，才能得到致密的制品。欲使多级不同粒度的颗粒组成的堆积体密度得到提高，必须使粗颗粒级中的空隙全部由

6、细颗粒级填充，而细颗粒级中的空隙由更细的颗粒级填充，如此逐级填充即可获得最紧密堆集。（1）各级颗粒的粒径比。以紧密堆积的同径球的间隙而论，若使小球填于其中，小球的粒径必须小于大球堆积体的空隙尺寸。因此，两种球球径之比必须恰当。以圆球交错排列的堆积状态计算，大小两种球的球径比约为6.5。由此可见，若两级颗粒配合成堆积体时，粒径比在此值以上，对实现紧密的堆集是有利的。如此，多级颗粒配合，更可实现致密化。采用此种粒径比很大的各级颗粒的配合常称为间断级配。但在实际生产中为避免颗粒产生严重偏析，并使各级颗粒充分利用，常采用粒级连续的

7、颗粒，并以平均粒径划分为若干级别进行配合。（2）各级颗粒配合的比例（级配）。在保证粗细颗粒粒径比恰当的条件下，由各级颗粒组成的堆积体中，每级颗粒配合的数量，应以细者填满粗者的空隙为宜。以密度相同的同粒径的圆球堆积体为例，其空隙率（P）约为38％。三级配合时，粗与细的数量比应为1:0.38。采取多级颗粒配合时，堆积体的空隙率变化如表3-1所示。同粒径的粒状颗粒堆积体的空隙率约为38％。由于当多级配合超过4级时，空隙率变化不显著，而且为了简化工艺，普通烧结制品的粒度组成，一般为3～4级。以粒度粗、中、细三级配合为例，堆积体空隙

8、率变化如图1－1所示。即以粗颗粒为55～65％；中颗粒l0～80％；细颗粒15～30％较宜。通常为获得高密度的制品，并避免由这种级配组成的泥料易于产生颗粒偏析和便于制品的烧结，常采取细粉量较多的配合，如采取粗：中：细＝（4～6）：（2～1）：（4～8）。（俗称“两头大、中间小”）表2－1各级粒度堆积体空