耐火材料实验 1).doc

耐火材料性能研究论述 姓名：柯贤林 班级：材化1001班 学号：101304110 .一。 预习 实验操作SiO2 、CaO、Al2O3实验1耐火材料抗渣侵蚀性能的测定 耐火材料抗渣侵蚀性能的好坏是影响耐火材料使用寿命长短的一个重要因素，也是判断耐火材料性能优劣的一个主要指标。耐火材料在实际使用过程中的抗渣侵蚀性能受诸多因素的影响。其中包括耐火材料的种类和材质、耐火材料的使用温度、炉内气氛和的化学性质等。 一、实验目的 了解耐火材料抗渣侵蚀性能的测定原理和测定方法； 熟悉本实验所用设备的使用方法和操作原理； 了解测定耐火材料抗渣侵蚀性能的实际意义。 二、实验原理 本实验是为考察氧化铝耐火材料侵蚀性的影响，高炉熔渣中也含有多种成分 如SiO2 、CaO、Al2O3 、FeO等耐火物与熔渣长时间接触易发生化学反应降低其熔点产生化学侵蚀，主要的化学反应有： CaO + Al2O3 = CaO·Al2O3CaO·Al2O3 + 2CaO = 3CaO·Al2O3 　2CaO + Al2O3 + SiO2 = 2CaO·Al2O3·SiO2 　7CaO·Al2O3 + 5CaO = 12CaO·Al2O3 　FeO + Al2O3 = FeO·Al2O3 　2FeO + SiO2 = 2FeO·SiO2 （7）2FeO + 2 Al2O3 + SiO2 = 2FeO·2 Al2O3·SiO2 　　这些反应中2FeO·SiO2 的熔点只有1 178 ℃ 2CaO·Al2O3·SiO2的熔点只有1 083 ℃熔点均低于1300 ℃产生侵蚀。 三、实验仪器 四、实验步骤 渣侵蚀坩锅的制备 为考察渣侵蚀实验用坩锅由耐火原料直接压制而成。坩锅的标准尺寸如图所示。 图1－1坩锅的标准尺寸 坩锅如表1-1所示使用原料 原料配比/％ 试样1 试样2 试样3 试样4 氧化铝 65 75 85 90 二氧化硅 65 49 30 20 10 5 氧化钙 % 5 5 5 5 5 5 渣剂的配制 渣侵蚀实验用的渣剂的化学组成为CaO 35%，SiO235%， Al2O3 10%和Fe2O3 20，使用的渣剂量0g。 3、将侵蚀用的渣剂装入坩锅，然后将坩锅放入电炉的恒温区。 4、设计合理的升温曲线，将耐火材料升温至1500℃，保温1h。 5、将冷却到室温的坩锅从电炉取出，并沿其中心面剖开，测量侵蚀深度。 五、结果与讨论 1、将侵蚀结果与不同的添加量。 2、分析不同的和不同对耐火材料侵蚀的影响。耐火材料氧化性能的测定与评价 含有非氧化物组分的耐火材料，如含碳耐火材料以及含碳化硅和氮化硅系耐火材料等，其中的非氧化物组分对耐火材料的抗渣侵蚀件能和抗热冲击性能等具有重要的影响。因此，这些耐火材料抗氧化性能的优劣，即耐火材料中非氧化物组分的氧化速度的快慢，对于耐火材料的使用寿命具有相当大的影响。耐火材料的氧化，一般分为气相氧化(耐火材料与空气，二氧化碳气体以及水蒸气等的反应)。固相氧化(耐火材料中各分之间的反应，如氧化镁－碳系耐火材料中MgO和C的反应)和液相氧化(耐火材料与渣中的FeO和MnO的反应)3种。但评价耐火材料抗氧化性能时，通常采用的是气相氧化法。 一、实验目的 1掌握差热分析法测定抗氧化性的原理2、验证树脂碳化得到的非结晶碳在有氧化镁存在情况下进行加热时其结晶性能的变化熟悉本实验所用设备的使用方法和操作原理； 学会分析差热。 二实验原理 差热分析法对耐火材料的氧化性能进行测试，根据差热分析结果，确定耐火材料试样的氧化开始温度和氧化终了温度，并以此评价耐火材料的抗氧化性能。耐火材料试样的氧化开始温度和氧化终了温度越高，则耐火材料的抗氧化性能越好。 本实验用试样为两种炭素原料。一种是通过碳化树脂得到的，另一种是将碳化树脂得到的炭素原料同氧化镁混合后再进一步加热处理得到的。碳化树脂得到的炭素原料只有一个放热蜂，而同氧化镁混合后再进一步加热处理得到的炭素原料在加热处理过程中，其中的一部分已经转化成了石墨，即结晶碳。由于结晶碳的抗氧化性能高于非结晶碳，因而，在差热曲线上出现了两个放热峰。 同时通过热天平实验法，我们还可以得到在TG曲线与第一个峰所对应的失重是非结晶碳完全反应所引起的，第二个峰所对应的失重结晶碳完全反应所得到的，这样我们就可以测得结晶碳和非结晶碳的重量比。 图 差热分析实验法的实验装置 1标准试样；2保护套管；3发热体；4耐火材料试样；5探头：6传感器 三、实验仪器 热分析仪四、试验步骤 1碳化树脂同氧化镁混合试样的测试： 1）混料：将碳化好的炭素原料同氧化镁以质量比1：1混合，在研钵混合10min。 2）称量：用电子天平称量混合好的原料，精确至毫克。 3）提升电炉