冶金炉热工基础.ppt

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1、冶金炉热工基础山东工业职业学院冶金学院1同学们好！现在我们学习耐火材料24耐火材料4.1耐火材料的种类和性能1、耐火材料的定义和分类a、定义：凡具有抵抗高温以及在高温下所产生的物理化学作用的材料统称耐火材料。b、三种分类方法：1）按耐火度分类：A、普通耐火材料耐火度为1580～1770℃。B、高级耐火材料耐火度为1770～2000℃。C、特级耐火材料耐火度为大于2000℃。32）根据化学矿物组成分类：A、氧化硅质耐火材料。B、硅酸铝质耐火材料。C、氧化硅质耐火材料。D、铬铁质耐火材料。E、碳质耐火材料。F、其它高耐火度制品。3）根据耐火材料的化学性质分类：A、酸性耐火材

2、料B、碱性耐火材料C、中性耐火材料42、耐火材料的主要性能耐火材料的基本特性可以通过它的物理性能和高温使用性能来表示。A、耐火材料的物理性能：主要包括体积密度、真比重、气孔率、吸水率、透气性、耐压强度、热膨胀性、导电性及热容量等。这些物理性能的好坏，直接影响着耐火材料的使用性能。5a、气孔率在耐火制品内，有许多大小不同，形状不一的气孔。（1）和大气相通的气孔称为开口气孔；（2）贯穿耐火制品的气孔称为连通气孔；（3）不和大气相通的气孔称为闭口气孔；其中气孔率可分为：若耐火砖块的总体积（包括其中的全部气孔）为V、质量为M、开口气孔的体积为V1、闭口气孔的体积为V2，连通气孔

3、的体积为V3，则：6真气孔率=即砖块中全部气孔体积（包括开口、闭口和连通的气孔）占整块体积的百分率。（2）显气孔率=×100%即砖块中外通气孔（包括开口和连通的气孔）体积占整块体积的百分率。（3）闭口气孔率=×100%×100%7即砖块中闭口气孔体积占整块体积的百分率。b、体积密度（容重）：包括全部气孔在内的1m3砖块体积的质量。体积密度=（kg/m3）c、真比重：不包括气孔在内的单位体积砖块重量与4℃水的单位体积重量之比。真比重=8d、吸水率：是原料中所有开口气孔所吸收的水的质量Mw与砖块质量M之比值。用下述公式计算:吸水率=×100%吸水率测定方法简便，在生产实际中

4、常用来鉴定耐火原料的质量。原料烧结程度愈好其吸水率愈低。9e、热膨胀性：耐火制品受热膨胀，冷后收缩，这种变化属于可逆变化的。耐火制品的热膨胀性能主要取决于其化学—矿物组成和所受的温度。耐火制品的热膨胀性可用线膨胀系数或体积膨胀系数来表示，也可用线膨胀百分率或体积膨胀百分率表示。10B、耐火材料的使用性能通常用来表示耐火材料使用性能的一些指标如耐火度、荷重软化温度、抗渣性、热稳定性、残余收缩等都是在特定的实验条件下测定出来的，和实际使用情况有着一定距离。a、耐火度1、定义：耐火材料抵抗高温而不变形的性能叫耐火度。加热时，耐火材料中各种矿物组成之会发生反应，并生成易熔的低熔

5、点结合物而使之软化，故耐火度只是表明耐火材料软化一定程度时的温度。112、耐火度的测定测定耐火度时，将耐火材料试样制成一个上底每边为2mm，下底每边为8mm，高mm、截面呈等边三角形的三角锥体。把三角锥体试样和比较用的标准锥体放在一起热。三角锥体在高温作用下则软化而弯倒，当锥的顶点弯倒并触及底板（放置试锥用的时，此时的温度（与标准锥比较）称为该材料的耐火度，三角锥体软倒情况如下图所示。应该注意的是：耐火度并不能代表耐火材料的实际使用温度。因为在实际使用时，耐火材料承受一定的机械强度，故实际使用温度比测定的耐火度低。1213B、荷重软化温度耐火材料在常温下的耐压强度很高，

6、但在高温下发生软化，耐压强度也就显著降低一般用荷重软化温度来评定耐火材料的高温结构强度。1、定义：荷重软化温度就是耐火材料受压发生一定变形量的温度。2、测定方法：将待测耐火材料制成高为50mm，直径为36mm圆柱体试样，在196kPa的荷重压力下，按照一定的升温速度加热，测出试样的开始变形温度和压缩4％及40%的温度作为试样的荷重软化温度。14表4－1某些耐火材料在高温下的结构强度耐火材料名称荷重软化开始点温度t0（℃）荷重软化终止点温度t1（℃）耐火度t2（℃）t2-t0（℃）氧化硅质粘土质氧化镁质16301350150016701600155017301730200

7、0100380500由表可以看出：氧化硅质耐火材料的荷重软化温度和耐火度接近，因此氧化硅质耐火材的高温结构强度好；而粘土质耐火材料的荷重软化温度远比其耐火度低，这是粘土质耐火材料的一个缺点。氧化镁质耐火材料的耐火度虽然很高，但其高温结构强度同样很差，所以实际使用温度仍然低于其耐火度很多。当然，在没有荷重的情况下，其使用温度可以大大提高。15C、热稳定性1、定义：耐火材料抵抗温度急剧变化而不破裂或剥落的能力称热稳定性或称耐急冷急热性。耐火材料的热稳定性是一个非常重要的性质，因为在很多情况下，耐火材料处于温度急剧变化的工作条件下。162、测定