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《第二章第一節(jié)耐火原料選擇及加工、坯料的制備、成型、干燥、燒成》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第一節(jié)耐火原料選擇及加工、配料的制備、成型、干燥、燒成耐火材料的品種和質(zhì)量取決于耐火材料的原料和其生產(chǎn)工藝。在原料確定的情況下，耐火材料的生產(chǎn)工藝方法與制度是否正確與合理，所得耐火制品的質(zhì)量差別可能極大。耐火材料的特定性能的控制，必須通過特定的工藝手段來實(shí)現(xiàn)。因此，耐火材料的生產(chǎn)者必須精于此遣；使用者欲能正確選用具有某一特性的耐火材料，使其物盡其用，也必須對耐火材料的生產(chǎn)工藝有所了解。塊狀燒成耐火制品的一般生產(chǎn)工藝流程如下：原料的加工→配料→混練→成型→干燥→燒成→揀選→成品。1.1耐火原料選擇及加工原料的質(zhì)量是耐火材料質(zhì)
2、量的基本保證。要發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效的耐火制品，必須有純凈的質(zhì)量均一和性質(zhì)穩(wěn)定的原料。因此，選取適宜作為耐火材料原料的天然礦石，開采后必須再經(jīng)過加工。原料的加工主要包括原料的精選提純，或均化或合成；原料的干燥和煅燒；原料的破粉碎和分級。1.原料的精選提純和均化為了提高原料純度，一般需經(jīng)揀選或沖洗，剔除雜質(zhì)。有的還需采用適當(dāng)選礦方法進(jìn)行精選提純。有的原料中成分不均，需要均化。有的在精選后還可引人適量有益加人物。高性能的復(fù)合原料需采用人工合成方法。2.原料的煅燒為了保證原料的高溫體積穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和高強(qiáng)度。多數(shù)天然原料和合成原料，
3、需經(jīng)高溫煅燒制成熟料或經(jīng)熔融制成熔塊。熟料煅燒溫度一般多控制在使其達(dá)到燒結(jié)致密化的范圍內(nèi)。對主晶相為氧化物的原料，燒結(jié)溫度Ts約為其熔點(diǎn)Tm的0.7～0.9，即Ts≈（0.7～0.9）Tm，多高于制品的燒成溫度，更高于制品的使用溫度。熟料煅燒一般在豎窯或回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行。有的原料，如軟質(zhì)耐火粘土作為粘合劑，雖不經(jīng)煅燒，但若含水過多，應(yīng)經(jīng)干燥，以便破碎和分級。3.原料的破粉碎和分級原料破粉碎的目的是制成不同粒級的顆粒及細(xì)粉，以便于調(diào)整成分，進(jìn)行級配，使多組分間混合均勻，便于相互反應(yīng)，并獲得致密的或具有一定粒狀結(jié)構(gòu)的制品坯體。一般
4、先將顆粒破碎到極限顆粒40～50mm（粗碎）；再將顆粒破碎到極限顆粒4～5mm（中碎），然后細(xì)碎。細(xì)磨是將顆粒破碎到小于0.088mm以下的細(xì)粉。生產(chǎn)普通耐火制品所用的顆粒料皆為中碎以后所獲得的產(chǎn)品。經(jīng)破粉碎后的顆粒狀產(chǎn)品，需依粒度粗細(xì)分級，以便合理配料。通常多以篩分方法將顆粒分級。對粉狀料常以風(fēng)選法分級。1.2坯料的制備耐火材料坯料的制備主要包括配料和泥料的混練兩個(gè)工序。1.2.1配料耐火材料的配料是將各種不同品種、組分和性質(zhì)的原料以及將各級粒度的熟料顆粒按一定比例進(jìn)行配合的工藝。各種原料的配合是為了獲得一定性質(zhì)的制品。
5、粒度的配合是為了獲得最緊密堆集的或特定粒狀結(jié)構(gòu)的坯體。l.各種原料的配合各種原料的配合依材料的品種和性質(zhì)的要求而定，不同制品各有特點(diǎn)。對燒結(jié)制品、不燒制品和不定形耐火材料，各種顆粒的熟料或其他瘠性料與各種結(jié)合劑的配合是配料中的重要一環(huán)。任何結(jié)合劑的選用及其加入量皆應(yīng)嚴(yán)格控制，應(yīng)保證其既有利于制品的生產(chǎn)，又不會(huì)對制品的性質(zhì)帶來危害。2.粒度的配合各級粒度的顆粒配合對磚坯的致密度影響極大。只有使各級粒度顆粒的堆積體達(dá)到最緊密的程度，才能得到致密的制品。欲使多級不同粒度的顆粒組成的堆積體密度得到提高，必須使粗顆粒級中的空隙全部由
6、細(xì)顆粒級填充，而細(xì)顆粒級中的空隙由更細(xì)的顆粒級填充，如此逐級填充即可獲得最緊密堆集。（1）各級顆粒的粒徑比。以緊密堆積的同徑球的間隙而論，若使小球填于其中，小球的粒徑必須小于大球堆積體的空隙尺寸。因此，兩種球球徑之比必須恰當(dāng)。以圓球交錯(cuò)排列的堆積狀態(tài)計(jì)算，大小兩種球的球徑比約為6.5。由此可見，若兩級顆粒配合成堆積體時(shí)，粒徑比在此值以上，對實(shí)現(xiàn)緊密的堆集是有利的。如此，多級顆粒配合，更可實(shí)現(xiàn)致密化。采用此種粒徑比很大的各級顆粒的配合常稱為間斷級配。但在實(shí)際生產(chǎn)中為避免顆粒產(chǎn)生嚴(yán)重偏析，并使各級顆粒充分利用，常采用粒級連續(xù)的
7、顆粒，并以平均粒徑劃分為若干級別進(jìn)行配合。（2）各級顆粒配合的比例（級配）。在保證粗細(xì)顆粒粒徑比恰當(dāng)?shù)臈l件下，由各級顆粒組成的堆積體中，每級顆粒配合的數(shù)量，應(yīng)以細(xì)者填滿粗者的空隙為宜。以密度相同的同粒徑的圓球堆積體為例，其空隙率（P）約為38％。三級配合時(shí)，粗與細(xì)的數(shù)量比應(yīng)為1:0.38。采取多級顆粒配合時(shí)，堆積體的空隙率變化如表3-1所示。同粒徑的粒狀顆粒堆積體的空隙率約為38％。由于當(dāng)多級配合超過4級時(shí)，空隙率變化不顯著，而且為了簡化工藝，普通燒結(jié)制品的粒度組成，一般為3～4級。以粒度粗、中、細(xì)三級配合為例，堆積體空隙
8、率變化如圖1－1所示。即以粗顆粒為55～65％；中顆粒l0～80％；細(xì)顆粒15～30％較宜。通常為獲得高密度的制品，并避免由這種級配組成的泥料易于產(chǎn)生顆粒偏析和便于制品的燒結(jié)，常采取細(xì)粉量較多的配合，如采取粗：中：細(xì)＝（4～6）：（2～1）：（4～8）。（俗稱“兩頭大、中間小”）表2－1各級粒度堆積體空
