热处理炉 03筑炉材料.ppt

炉外用金属材料 （普通金属材料） 炉外用金属材料（普通金属材料） * 第三章 筑炉材料 1.* * 第2章 金属的结晶 1.* 第三章 筑炉材料 授课人：杨晓敏 North University of China College of Materials Science and Engineering 2008.01.04 返回总目录 教学提示 教学要求 ：本章让学生掌握热处理炉常用的筑炉材料。 ：筑炉材料包括耐火材料和保温材料，炉壳用的金属材料（钢板、角钢等），做炉底板、坩锅用的耐热金属材料等。 在设计热处理炉时，根据炉子的工作条件合理选用筑炉材料，尽量做到延长炉子寿命，降低炉子的造价和燃料消耗量。 一、耐火材料 二、保温材料 三、炉用金属材料 图1 炉衬结构 (耐火材料:直接承受高温作用) (保温材料：保温作用，减少炉体散热。) 炉衬结构 2、耐火材料的性能 物理性能 工作性能 体积密度、气孔率、吸水率、透气性、导热性、导电性等。 耐火度 耐急冷急热性 体积稳定性 化学稳定性 高温结构强度 1、定义：指能抵抗高温及高温下的物理、化学作用的非金属筑炉材料。 一、耐火材料 耐火度 （1）定义： 耐火度是耐火材科抵抗高温作用的性能，指耐火材料受热后软化到一定程度时的温度。 （2）耐火度的测定：是测定一定尺寸的三角形锥体，在规定加热条件下，试锥顶部因受温度及本身重量影响而弯倒刚接触底平面时的温度。 （3）耐火材料 普遍耐火材料，耐火度为1580-1770℃ 高级耐火材料，耐火度为1770-2000℃ 特级耐火材料，耐火度大于2000℃ 耐火材料的耐火度和使用温度 1650－1670 1150－1400 1300－1400 使用温度（℃） 1750－1790 1670－1710 1610－1730 耐火度（℃） 高铝砖 轻质粘土砖 粘土砖 砖的名称 高温结构强度－荷重软化点来评价 （1）定义：是指耐火制品在高温下承受压力而不发生变形的抗力。 （2）荷重软化点：是指在一定压力(196kPa，轻质的为98kPa)条件下以一定的升温速度加热，测出样品开始变形的温度和压缩变形达4％或40％的温度。前者的温度叫荷重软化开始点，后者的温度叫荷重软化4％或40％的软化点。 1620－1650 1400－1530 1250－1400 荷重软化开始点 硅砖 高铝砖 粘土砖 耐火材料名称 耐火材料的荷重软化点 高温化学稳定性 定义： 是指耐火材料在高温下，抵抗炉气、熔盐和金属氧化物等的侵蚀作用的能力。包括化学侵蚀和物理溶解。 热震稳定性(耐急冷急热性) （1）定义：是指耐火制品抵抗温度急剧变化而不损坏（不破裂或剥落）的性质。 （2）测定：将耐火制品加热到850℃，然后再放入流动的冷水中冷却，反复进行直至破碎至其总量损失20％时的次数。 1－4 5－6 5－25 次数 硅砖 高铝砖 粘土砖 砖的种类 耐火制品的耐急冷急热性次数 高温体积稳定性 定义： 是指耐火制品在高温下长期使用时,化学成分发生变化,产生再结晶或进一步烧结的现象,从而使耐火材料的体积发生收缩或膨胀。一般允许的耐火材料制品的体积变化不应超过0.5－1.0％。 2、常用耐火材料 （1）耐火粘土砖 （2）高铝砖 （3）轻质砖与超轻质砖 （4）碳化硅耐火制品 （5）耐火纤维 （6）耐火混凝土 （7）陶瓷涂料 （8）耐火泥 耐火粘土砖 成分：Al2O3（小于48％）和SiO2和各种金属氧化物等。 特点：普通粘土砖是弱酸性的耐火材料，抗急冷急热较好（可达20余次）高于其它耐火制品，荷重软化点比其它耐火材料低，最高使用温度为1300－1400℃。 应用：可用于砌筑炉墙、炉顶、炉底、燃烧室等处。由于铁铬铝电阻合金与粘土砖有化学反应，不宜做电热体搁砖；易于受炉气中CO、H2等还 原性气体的侵蚀，不宜做无炉罐可控气体热处理炉炉衬。 高铝砖 成分： Al2O3含量大于48％的硅酸铝质耐火砖。 特点： 高温下呈中性，耐火度和荷重软化开始点都较高，最高使用温度为1400－1500℃。高铝砖有良好的耐急冷急热性及化学稳定性，但成本较高。 应用：高温炉和盐浴炉的内衬砌砖，它与电热元件不发生化学作用，常用作电热元件的隔热砖和套管等。 抗渗碳砖：含Fe2O3量低于1%的高铝砖称为抗渗碳砖，专用来砌筑无马弗气体渗碳炉的内衬。砖中的铁会与气氛中的CO发生反应，导致砖体疏松、剥落而破坏。 轻质砖与超轻质砖 分类：按体积密度分为重质粘土砖（密度为2.1-2.2g/cm3）, 轻质粘土砖（0.4-1.3g/cm3），超轻质粘土砖（小于0.3g/cm3）。