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耐火材料的制备原理

发布时间:2022-09-23人气:145

耐火材料的种类很多,由于所用原料以及对产品性能的要求不同,不同类型的耐火材料的是生产方法也各有特点。根据耐火材料的生产特点,通常耐火材料生产工艺有:烧结制品生产工艺、熔铸耐火材料生产工艺、不定形耐火材料生产工艺及非烧结制品生产工艺等。

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(1)烧结耐火材料:原料经精选提纯、均化、破粉碎和分级后,将各种不同品种、组分和性能的原料以及各粒级的熟料,加入适当的结合剂,按拟订的比例进行配制,通过各种成型机械,将坯料加工成一定形状的坯体,经过干燥,排除坯体中的水分,然后对坯体进行热处理,使其达到固定外形的作用,并具有预期显微结构和性能的产品。这类耐火材料有:硅酸铝质耐火制品、硅质耐火制品、镁质耐火制品及轻质耐火制品等。

(2)熔铸耐火材料:熔铸耐火材料,指原料及配合料经过高温熔化后浇铸成一定形状的制品。配合料的熔融方法有电熔法和铝热法两种。电熔法即在电弧炉或电阻炉中熔化配合料。铝热法是利用铝热反应放出的热量将配合料熔化。电熔法是目前生产熔铸耐火材料的主要方法。将具有一定化学组成的耐火材料配合料,在2500℃左右温度下用电弧炉熔化,熔体在与该耐火材料相适应的温度下浇入铸模内,再放到有保温填料的保温箱内或隧道窑中,进行缓慢地冷却,以形成能保证铸件具有最佳性能的显微结构,用带金刚石刀具和磨具的设备对铸件进行机械加工,确保制品具有精确的几何形状和高光洁度的表面,从而提高电熔耐火材料的质量及延长使用寿命。

电熔耐火材料是将精确配好的混合料在电弧炉中熔融,然后在砂型模中浇铸成型,铸块经热处理后再进行机械加工。熔炼过程可得到完整粗大的结晶体和致密的结构。与烧结耐火材料比较,它具有结构致密、气孔率很低、体积密度大、机械强度和高温结构强度高、耐玻璃液侵蚀性强等特点。

(3)不定形耐火材料:不定形耐火材料也称散状耐火材料,是由一定级配的耐火骨料和粉状物料有结合剂、外加剂混合而成,不经过成型和烧成工序而直接使用的耐火材料。同耐火砖比较,不定形耐火材料具有工艺简单(因省去烧成工序)、节约能源、成本低廉、便于机械施工等特点。

不定形耐火材料的种类很多,可依所用耐火物料的材质而分类,如硅质、黏土质、高铝质、镁质、白云石质、铬质、含铬质等;也可按所用结合剂而分类,如胶有沥青的、铝酸盐水泥的、硅酸盐的、硫酸盐的和氯化物的等。通常,多根据其工艺特性分为耐火泥、捣打耐火材料(简称捣打料)、可塑耐火材料(简称可塑料)、浇灌或浇注耐火材料(简称浇灌料或浇注料)、耐火混凝土和喷射耐火材料(简称喷射聊)等。

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