《碳复合耐火材料》PPT课件

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1、耐火材料工艺学耐火材料工艺学ProcessesofRefractory安徽工业大学材料科学与工程学院重点：碳复合耐火材料是指碳素材料与耐火材料氧化物、非氧化物,添加剂等采用一定工艺技术制得的高性能耐火材料。1序言2碳复合耐火材料的理论基础；3MgO-C质耐火材料的制备与应用；4MgO-CaO-C质耐火材料的制备与应用(选）本章是《耐火材料工艺学》的重要部分，是无机非金属材料专业学生必须掌握的专业知识之一。第六章碳复合耐火材料8/27/20212材料科学与工程学院参考资料1、张文杰，李楠编碳复合耐火材料冶金工业出版社，1990年

2、6月第1版2、王诚训编著MgO-C质耐火材料冶金工业出版社，1995年10月第1版3、李晓明编著耐火材料应用热力学武汉工业大学出版社，1991年12月第1版4、山口明良编，张文杰译实用热力学及其在高温陶瓷中的应用武汉工业大学出版社，1993年2月第1版5、李红霞主编耐火材料手册冶金工业出版社，2007年1月第1版8/27/20213材料科学与工程学院耐火材料制品的发展与变化（1）50年代前——粘土质耐火材料为主；（2）50年代——碱性耐火材料大量使用；（3）60年代——电熔耐火材料使用；（4）70年代——开发出直接结合MgO-

3、Cr2O3；（5）80年代——含碳复合耐火材料的开发利用；（6）90年代——复合耐火材料；（7）21世纪——高科技（Hi-Tec）复合耐火材料。8/27/20214材料科学与工程学院镁碳质耐火材料镁钙碳质耐火材料碳复合耐材(10幅照片)——转炉、电炉炉衬，钢包渣线8/27/20215材料科学与工程学院图2Al2O3-C,Al2O3-ZrO2-C质滑板——连铸工序节流功能耐材8/27/20216材料科学与工程学院铝锆碳质浸入式水口图3铝锆炭质浸入式水口——连铸三大件之一8/27/20217材料科学与工程学院铝锆碳质整体塞棒图4铝

4、锆炭质整体塞棒——连铸三大件之一8/27/20218材料科学与工程学院整体座砖水口及座砖图5整体座砖水口及座砖8/27/20219材料科学与工程学院铝炭质长水口图6铝碳质长水口——连铸三大件之一8/27/202110材料科学与工程学院座砖图7镁碳质座砖8/27/202111材料科学与工程学院图8镁碳整体出钢口图9袖砖图10塞头塞棒与塞头连接件8/27/202112材料科学与工程学院8/27/202113材料科学与工程学院含碳耐火材料开发研制的背景及使用现状背景能源危机电炉及转炉寿命太低新冶炼技术的应用顶底复吹、全连铸、炉外精炼

5、、铁水预处理在这样的一种背景下，迫切需要一种耐火制品既能节省能源、又能提高炉衬寿命且适应现代新冶炼技术所要求的使用性能。1970年,日本九州耐火公司的渡边明,发明了MgO-C砖。8/27/202114材料科学与工程学院MgO-C砖在发明之初主要用于电熔热点部位,使超高功率电炉的炉衬寿命由老式碱性砖的2~3天提高到2~3周,从而促进了电炉炼钢生产率的显著上升。1979年，MgO-C砖开始用作转炉炉衬材料，实验证实，这种含碳制品同样适用于转炉，且同样能大幅度提高转炉炉衬的使用寿命我国含碳制品的研究从80年开始，86年前后在全国各大

6、、中、小钢厂全面推广使用，使我国很多钢厂的转炉炉衬的使用寿命迅速突破千炉大关。8/27/202115材料科学与工程学院使用寿命几乎均在千炉以上，通过溅渣护炉,宝钢及武钢等钢厂的炉衬寿命均超过一万炉次。几乎所有的电炉、转炉炉衬材料均为含碳制品现状使用现状8/27/202116材料科学与工程学院(4)石墨的高导热热损失大,不利于节能!作为炉衬材料向钢液中渗碳不利于冶炼低碳钢等品种钢目前碳复合耐火材料急需解决的问题8/27/202117材料科学与工程学院“碳”与“炭”在耐火材料行业常被混用的根本原因是对“炭”的科学涵义认识不清。碳是

7、一种元素，符号为C。炭的定义：炭是碳且以无定形碳为主的人造物质(artifact)。炭共同的、本质的特征：以碳为主的化学组成；其中的碳以无定形结构存在。图焦炭粉图木炭“碳”与“炭”的区别8/27/202118材料科学与工程学院耐火材料术语“magnesiacarbonbrick”中的“carbon”该用“碳”还是“炭”?“magnesiagraphitebrick”中文怎么说？“carbonbrick”中的“carbon”是用“碳”还是炭？三维结构“碳”与“炭”的关系式:炭=无定形碳+杂质。应用时重点看是不是无定形碳，从而确定

8、该用何字。图23晶态碳的XRD图24无定形炭的XRD为了简便起见，有时也把炭和石墨材料统称为炭素材料。8/27/202119材料科学与工程学院§6.1碳复合耐火材料的理论基础1、石墨的特性2、碳复合耐火材料的特点3、碳复合耐火材料的优点4、碳复合耐火材料的显微结构类型5、碳－