耐火材料基础知识培训.ppt

耐火材料的高温荷重软化温度也称为高温荷重变形温度，表示材料在温度与荷重双重作用下抵抗变形的能力，即指耐火材料试样在固定压力下，不断升高温度，试样发生一定变形量和坍塌时的温度。高温荷重软化温度在一定程度上能表明耐火制品在与其使用情况相近的条件下的结构强度与变形情况，因而是耐火制品的重要性能指标。耐火制品的荷重软化温度取决于制品的化学-矿物组成、组织结构、显微结构、液相的性质、结晶相与液相的比例及相互作用等。（2）高温荷重软化温度耐火制品荷重软化温度的测定：一般是在0.2MPa的固定载荷下，以一定的升温速度均匀加热，测定试样（￠36×50mm直圆柱体）压缩0.6%、4%、40%时的温度。试样压缩0.6%时的变形温度即为试样的荷重软化开始温度，即通常所说的荷重软化点。试样压缩4％（2mm）－变形温度；试样压缩40％（20mm）－溃裂点；各种耐火材料的荷重变形曲线1-高铝砖（Al2O370%）；2-硅砖；3-镁砖；4-粘土砖Ⅰ；5-半硅砖；6-粘土砖Ⅱ影响荷软的因素：化学矿物组成。晶相构造和性状、晶相与液相的比例和相互作用、液相粘度等。生产工艺。制品烧成温度和气孔率等。原料纯度、杂质成分的性质和含量。测定条件。升温速率快，荷软温度较高。测定荷软的意义：可以作为材料最高的使用温度。高温体积稳定性高温体积稳定性是评价耐火材料质量的一项重要物理指标，表示耐火材料在高温下长期使用时，其外形及体积保持稳定而不发生变化的性能。耐火制品单位表观体积的质量称为体积密度，通常用kg/m3或g/cm3表示。对于同一种耐火制品而言，其体积密度与显气孔率呈负相关关系，即制品的体积密度大则显气孔率就低。（3）体积密度G为试样质量，g；Vb为试样表观体积，cm3式中：Db为体积密度，g/cm3；如何测量体积密度：干重W1；饱和重W2；悬浮重W3；悬浮金属丝重量WW；D体积密度浸渍液体的比重耐火材料的质量与其真体积（即不包括气孔体积）之比，称为真密度，通常也用g/cm3来表示。（4）真密度与真比重G为试样质量，gVt为试样真体积，cm3式中：Dt为真密度，g/cm3123真比重的概念：单位体积耐火材料的重量与4℃单位体积水的重量之比值。从数值上来说，真密度和真比重是相等的。体积密度和真密度通常采用浸液称量法测定。123其物理意义是在一定时间内和一定压差下气体透过一定断面和厚度的试样的量。（5）透气度A--为试样的横截面积（平方米）；t--为气体透过时间（小时）；P1-P2为试样两端气体压力差（牛顿/平方米）；K--为透气度系数，也称透气率（升·米/牛顿·小时）式中：Q--为气体透过的数量（升）；d--为试样的厚度（米）；气孔率和体积密度等技术指标只是表征耐火制品中气孔体积的多少和制品的致密程度，并不能够反映气孔的大小、分布和形状。耐火制品在使用过程中，侵蚀介质浸入、渗透的程度与耐火制品气孔的大小、形状等密切相关，一般而言，耐火制品的透气度越高，其抵抗熔渣渗透、侵蚀的能力越差。透气度与耐火制品的气孔的构造和状态有关，并随耐火制品成型时的加压方向而异。它和气孔率既有一定关系，又无规律性。1.6耐火材料的热学性质和导电性质热膨胀耐火材料的体积或长度随着温度的升高而增大的物理性质称为热膨胀。产生原因：原子的非谐性振动增大了原子的间距，从而使材料体积膨胀。耐火材料的热膨胀可以用线膨胀系数或体膨胀系数表示，也可以用线膨胀百分率或体积膨胀百分率表示。21体积膨胀系数：℃-1意义：窑炉设计的重要参数、预留膨胀缝的依据，可间接判断耐材热震稳定性能等。线膨胀系数：℃-1膨胀系数是指耐火材料由室温加热至试验温度的区间内，温度每升高1℃，试样体积或长度的相对变化率。43膨胀百分率则是指耐火材料由室温加热至试验温度时，试样体积或长度的变化百分率。耐火材料作为构筑热工设备的结构材料，常常在温度变化条件下使用。因此，耐火材料的热膨胀既是其重要的使用性能，也是工业窑炉等高温热工设备进行结构设计的重要参数。耐火材料的热膨胀性能取决于它的化学矿物组成，且与耐火材料中结晶相的晶体结构及键强密切相关。通常：01键强高的材料具有低的热膨胀系数(SiC)；02组成相同的材料，晶体结构不同，其热膨胀系数也不同(石英和石英玻璃）；03加热过程中，存在多晶转变的材料，其热膨胀系数也要发生相应的变化（鳞石英、方石英）。0401热导率03式中：λ—导热率（W/m·K）；02耐火材料的热导率是指单位温度