耐火材料制备工艺_

耐火材料制备原理及工艺 摘要  耐火材料是一种耐火度不低于1580℃，有较好的抗热冲击和化学侵蚀的能力、导热系数低和膨胀系数低的无机非金属材料。其主要是以铝矾土、硅石、菱镁矿、白云石等天然矿石为原料经加工后制造而成的。其应用是用作高温窑、炉等热工设备的结构材料，以及工业用高温容器和部件的材料，并能承受相应的物理化学变化及机械作用。主要是广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的50％～60％。耐火材料的发展在国民工业生产的应用中有着举足轻重的地位。中国耐火材料的发展历史悠久，具有了较为完整的生产工艺，其当代的发展已经是能独立研发各种性能较为优越的耐火材料，但依然存在各种缺点和不足。 关键词  耐火材料分类，原理工艺，前景 前言 耐火材料是耐火度不低于1580℃的材料。一般是指主要由无机非金属材料构成的材料和制品，耐火度是指材料在高温作用下达到特定软化程度时的温度，它标志材料抵抗高温作用的性能，是高温技术的基础材料。没有耐火材料就没有接受燃料或发热体散发的大量热，没有耐火材料制成的容器也没有办法使高温状态的物质保持一定时间。随着现代工业技术的发展，不但对耐火材料质量要求越来越高，对耐火材料有特殊要求的品种越来越多，形状越来越复杂。其成产流程大多如图1-1。 图1-1耐火材料的生产流程[1] 1耐火材料的分类和性能要求 1.1 分类 1.1.1按组成来分 耐火材料可分为硅质制品、硅酸铝质制品、镁质制品、白云石制品、铬质制品、锆质制品、纯氧化制品及非纯氧化物制品等。 1.1.2按工艺方法来划分 可分为泥浆浇注制品、可塑成形制品、半干压成形的制品、由粉末非可塑料捣固成形制品、由熔融料浇注的制品、经喷吹或拉丝成形的制品及由岩石锯成的天然制品等。 1.1.3根据耐火度来分 可分为普通耐火材料制品，其耐火度为1580℃ ~1770℃；高级耐火材料制品，其耐火度为1770℃~2000℃；特级耐火材料制品。其耐火度为2000℃℃以上。1.1.4根据耐火材料制品的外形来分 可分为定形耐火材料制品，如烧成砖。电熔砖。耐火隔热砖以及实验和工业用坩埚。器皿等特殊制品；不定形耐火材料制品，简称散装料，在使用地点才制成所需要的形状和进行热处理，如浇注料、捣打料、投射料、耐火泥等；耐火纤维，如铝纤维、硅酸铝纤维等，使用时一般经过加工成毯、毡、板、绳。组合键和纤维块制品。 1.2基本性能要求 耐火材料的性能表现在诸多方面，其中它的物理性能包括结构性能、热学性能、力学性能、使用性能和作业性能。结构性能包括气孔率、体积密度、吸水率、透气度、 气孔孔径分布等。 热学性能包括热导率、热膨胀系数、比热、热容、导温系数、热发射率等。力学性能包括耐压强度、抗拉强度、抗折强度、抗扭强度、剪切强度、冲击强度、耐磨性、蠕变性、粘结强度、弹性模量等。使用性能包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化、抗热震性、抗渣性、抗酸性、抗碱性、抗水化性、抗CO侵蚀性、导电性、抗氧化性等。作业性包括稠度、塌落度、流动度、可塑性、粘结性、回弹性、凝结性、硬化性等。其中耐火度是耐火材料的最主要的性能技术指标，耐火度越高，其质量也好[2]。 耐火材料的重要性体现在：影响炉子生产率，影响产品质量，影响炉子寿命，以及影响产品成本。 2传统耐火材料的生产工艺  2.1原料的加工 原料的加工主要包括原料的精选提纯.均化或合成；原料的干燥和煅烧；原料的粉碎和分级。 2.1.1耐火原料的选矿方法包括手选、冲洗、重选、浮选、磁选、电选、机械拣选和化学选矿等几种。 手选，可以说所有的耐火原料都经过手选，从采矿分级堆放中就开始手选，拣出杂质含量高的废石，不同品级分别堆放。一般适用于大块物料。 冲洗，原料加工前用水冲洗矿石，洗掉粘附在矿石表面的泥土及杂质，一般适用于大于100mm的块状物料。 重选，在介质流中，利用矿物原料密度不同进行选别。重选适用粒度范围宽，从几百mm到1mm以下，选矿成本低，对环境污染小。 浮选，利用各种矿物原料颗粒表面对水的湿润性的差异进行选别。浮选通常能处理小于0.3mm的物料，原则上能选能选别各种矿物原料，是一种用途最广泛的方法。 磁选，利用矿物颗粒磁性不同，在不均匀磁场中进行选别。耐火原料磁选大多用于除去铁、钛等杂质。 电选，利用矿物颗粒电性的差别，在高压电场中进行选别。主要用于分选导体，半导体和非导体矿物。电选机处理颗粒范围窄，处理能力低，原料需要干燥，因此受到限制，但成本不高，分选效果好，污染小，主要用于粗精矿的精选。[3] 2.1.2 原料粉碎方式 压碎，缓慢地施加压力于物料，主要用在粗碎、中碎的硬质料，如颚式破碎机。 击碎，瞬息间加力于物料。主要用在中碎、细碎的脆性料。如反击式粉碎机，自磨机。 剪碎，在一定的压力下，借剪切力进行研磨，主要用于细碎或韧性料。如球磨机，辊磨机。 劈碎，在支点间施力。主要用在粗碎、中碎或脆性料。如崔氏粉碎机。[4] 2.2配料与混练 配料组成：（1）化学组成：主成分，易熔杂质总量和有害杂质量的规定。（2）颗粒配比。（3）常温结合剂。（4）原料中水分和灼减的换算。 配料方法：重量：磅秤、自动称量称、称量车、电子称、光电数字显示称。容积：带式、板式、槽式、圆盘式、螺旋式、振动给料机。 混练：使不同组分和粒度的物料同的物料同适量的结合剂经混合和挤压作用达到分布均匀和充分润湿的泥料制备过程。其中混练设备: 单轴和双轴搅拌机、混砂机 （混合、搅拌） 湿碾机（混合、搅拌和挤压，更均匀） 混  练  机 混合原理： 对流混合，颗粒从物料中的一处大批地移动到另一处，类似于流体中的骚动。 扩散混合，分离的颗粒散布在不断展现的新生料面上，如同一般的扩散作用那样。  剪切混合，在物料集合体内部，颗粒之间相对缓慢移动，在物料中形成若干滑移面，就像薄层流体运动。三种混合机理在混合机中不是绝对分隔的。各类混合机的混合机理如下表： 混合机类型 移动混合 扩散混合 剪切混合 重力氏（容器旋转） 大 中 小 强制式（容器固定） 大 中 中 气流式 大 小 大         [5] 2.3砖坯的成型 耐火坯料借助于外力和模型，成为具有一定尺寸、形状和强度的坯体或制品的过程 方法： 1.半干法 2.可塑法3.注浆法 4.振动成型5.热压注成型6热压成7.电熔注法 8.等静压成型 压力机 2.4 砖坯干燥 用蒸发的方法从砖坯中排除水分的过程叫砖坯干燥。有利于提高坯体的机械强度，有利于装窑操作并保证烧成初期能够顺利进行，是耐火材料工艺必不可少的过程。其过程分为三个阶段，1.等速干燥阶段  2.降速干燥阶段    3.低速及平衡干燥阶段如图                干燥方式分为常温干燥和加热干燥: 常温干燥:一般堆放在空气通的厂房内风干或阴干。一般可塑法和手工成型或压机成型水分含量大的转坯先风干，有一定强度后再进入其他干燥器内继续干燥。 加热干燥：常用以下几种类型的干燥设备及方法: .干燥坑:由砖砌的火坑。把砖坯码放在铺有砂子的坑上，用火箱加热，烟气经坑下的烟道加热砂子，是其干燥。接近火箱处温度较高，离火箱越远温度越低，干燥不均匀，耗热量大。 .室式干燥：干燥热源一般采用空气预热，被干燥的砖坯码在干燥车上进行干燥。干燥器载热体温度和湿度可调，气流分布叫均匀，一般适用于干燥大型和特异型制品。 此外还有隧道干燥，电热干燥，红外干燥，超声波干燥等。 2.5制品烧成 耐火材料的烧成是一个复杂的工艺过程。通过烧成，使坯体中各种反应趋于完全、充分、液相数量继续增加，结晶相进一步成长而达到致密化。常用以下设备： 窑 3 现代耐火材料的生产工艺 传统陶瓷的生产工艺是将原料制成细粉再成型。但是由于特种耐火材料化学的高纯度，超级耐火性能，各种特殊性能，复杂的制品形状，特别的使用要求，还有隔热耐火材料，由于它的特殊结构，气孔不小于45%，几乎所有的耐火材料都追求高致密度，唯有它追求有一定强度的低密度。所以在生产工艺方面，除了按耐火材料的传统工艺外，还要有降低制品体积密度，增加气孔率的方法。 熔铸法是物料经高温熔化后，直接浇铸成制品的方法。一般是配料混匀和细磨等工序，在电弧炉内溶化，然后浇注入耐高温的铸型中，再经冷却结晶、退火或切割制成制品。如熔铸莫来石砖、刚玉砖和镁砖等。它们的坯体致密，机械强度高、高温结构强度大，抗渣性好，使用范围不断在扩大。生产中主要通过控制熔化的气氛、熔融温度和冷却条件，以保证高的生产效率、析晶符合要求和形成网络结构。但在冷却析晶过程中，往往由于析晶温度不一致，产生晶粒偏析而使制品内部形成集中的空洞缩孔。 熔融喷吹法是将物料放在电弧炉中熔融成熔体，在熔体流出的瞬间，以高压空气或过热蒸汽进行喷吹，使熔融物料分散成纤维或形成空心球的方法。这是生产耐火纤维和空心球（氧化铝空心球或氧化锆空心球）的主要方法。制品主要用作轻质耐火、隔热材料。此外，还可制成粉状或粒状不定形耐火材料，临用时以焦油、沥青、水泥、磷酸盐、硫酸盐或氯化盐等结合剂胶结，不经成型和烧结而直接使用。 4 耐火材料的发展展望 4.1发展不定型耐火材料 不定型耐火材料被喻为第二代耐火材料，同烧成定型耐火材料有以下优点： 不定型耐火材料不需要压砖机和烧成热工设备，工厂占地小，基本建设投资低。 节约能源，耗能仅为烧成品的 ~ . 劳动强度低，可完全机械作业，生产效率高。 可任意造型，制成整体衬体，强度高，抗热震性好，无接缝，气密性好，散热损失小。 4.2 用电容法生产原料和制品 熔铸砖与陶瓷结合砖相比主要优点是晶间结合，晶体发育好，排列紧密，气孔少，蠕变率小，尽管材料中存在低熔相，但它填充在晶体骨架空隙中，并不起主导作用。 通过电熔还能起到除杂质，如高铝矾土中的Si ， ，MgQ， O，等的提纯作用。因此电熔材料的特点是： 结构致密，气孔率低，如采用氧化法的电熔Zr 大型块体显气孔率为0.5%~1%； 材料纯度高，如我国用A 大于85%的高矾土熟料电熔成A 不小于98.5%的亚白刚玉； 荷重软化温度小； 机械强度高；电熔材料的缺点是热导率偏高，抗热震性较差。 4.3 发展炉体冷却技术，加强耐火材料保护 采用水冷代替耐火材料在高温设备上屡见不鲜。炼钢电炉采用水冷炉盖和水冷炉壁技术，使电炉使用寿命显著提高。超高功率电炉炉盖和炉壁热流增大，采用水冷技术可使熔损部分被喷溅上的炉渣冷却而补充。泡沫渣埋弧技术是在不断增加渣量的前提下，使渣厚度增加。主要原理是渣中FeO与C反应生成CO气体，慢慢从渣中溢出，使渣保持泡沫化状态，从而减小弧光对称的熔损，降低耐火材料的损耗。水冷使电能消耗增大，1t钢约增加5%~10%，但使用寿命延长，检修停炉时间缩短，特别是耐火材料消耗降低55%~90%，总得经济效益是好的。采用水冷与合适的耐火材料相配合应该是未来炉窑等热工设备的发展方向。[6] 5结束语 作为中国工业生产进步中不可或缺的生产因素，耐火材料在中国的发展是有着长久的历史的，当今的发展已经研究开发了高铝砖、镁铝砖、焦炉硅砖、碳砖、碳化硅砖、电熔莫来石砖、耐火混凝土和不烧砖等广泛应用在国民工业生产中的较好的耐火材料。如今耐火材料已经广泛应用于钢铁工业有色冶金工业、建材工业以及化工和垃圾焚烧等领域。而今后的发展前景是朝着原料优质化、向质量型转变、开拓新品种、新工艺、耐火材料综合消耗等方向发展，继续研发科学高效的耐火材料。前  言 毕业实习是大学教育最后一个极为重要的实践性教学环节。通过毕业实习，使我们在社会实践中接触与本专业相关的实际工作，增强感性认识，培养和锻炼我们综合运用所学的基础理论、基本技能和专业知识，去独立和解决实际问题的能力，把理论和实践结合起来，提高实践动手能力，提高我们在实际的社会工作中的交际能力，了解整个的就业环境和市场信息。让我们在真正走入工作岗位之前学习社会、接触社会，为我们毕业后走上工作岗位打下一定的基础；同时能检验教学效果，并为自己能顺利与社会环境接轨做准备。是学生将理论知识同生产实践相结合的有效途径，是增强学生的群众性观点、劳动观点、工程观点和建设有中国特色社会主义事业的责任心和使命感的过程。 耐火材料属无机非金属材料学科，其产品主要应用于冶金、建材、有色、化工、机械、电力等高温工业生产过程中，是高温工业不可缺少的重要基础材料。在国民经济建设，特别是高温工业发展中有着不可替代的重要作用。 中国耐火材料工业健康发展、不断壮大，生产规模已多年居世界第一位。2004-2009年间，耐火材料行业产值增速高于产量增速，这其中已折射出耐火材料行业的技术进步，行业正向以高技术含量、高附加值为目标的产品结构升级。 2010年，全国耐火制品产量2808.06万吨，其中致密定型耐火制品1698.92万吨，隔热耐火制品64.40万吨，不定形耐火制品1044.74万吨。2010年，全国耐火材料进口量、仅占国内耐火材料需求量的0.012%，足以证明国内耐火材料产品的数量、品种和质量等可以满足国内高温工业生产运行和技术发展的需要。 2011年，全国耐火制品产量2949.69万吨，同比增长5.04%。其中致密定型耐火制品1765.22万吨，同比增长3.90%，保温隔热耐火制品67.34万吨，同比增长4.57%，不定形耐火制品1117.13万吨，同比增长6.93%。 随着我国经济实力的整体提高，中国在世界耐火材料行业的地位也在不断提高，目前我国耐火材料工业所生产的产品品种和总量，不仅满足了国内高温工业生产、发展的需求，而且产品遍及东南亚多国和美洲、欧盟、俄罗斯等150个国家（地区）。 新型绿色环保和节能降耗耐火材料将成为未来耐火材料行业发展的主要趋势，不定形耐火材料、无铬耐火材料、新型绝热耐火材料受益于产业发展政策，将成为未来迅速发展的主要产品。目前不定形耐火材料占比仅为33%，到2020年这一比例将达到60%以上，因此新型耐火材料未来仍有较大成长空间 生产实习是与课堂教学完全不同的教学方法，在教学计划中，生产实习是课堂教学的补充，生产实习区别于课堂教学。课堂教学中，教师讲授，学生领会，而生产实习则是在教师指导下由学生自己向生产向实际学习。通过现场的讲授、参观、座谈、讨论、分析、作业、考核等多种形式，一方面来巩固在书本上学到的理论知识，另一方面，可获得在书本上不易了解和不易学到的生产现场的实际知识，使学生在实践中得到提高和锻炼 一、实习目的 毕业实习是我们毕业生知识结构中不可缺少的一门主要实践性课程。主要目的有： (1)使我们了解我国当前的耐火材料行业玻璃行业的发展趋势。 (2)通过对生产车间，管理单位及部门的接触，使学生对耐火材料等无机非金属材料制品的整个生产工艺流程、常用设备、生产原材料的选用等有关情况，有一个清楚的认识，初步掌握耐火材料的具体生产过程,掌握耐火砖胚的形成工程,掌握各种生产设备的工作原理和作用,为毕业打下良好的基础。 (3)实习期间学生到生产第一线，深入生产实际参加施工技术组织、施工管理及技术经济等方面的实际工作，培养学生理论联系实际的能力，锻炼学生的分析问题和解决问题的能力，并进一步巩固和深化所学的理论知识。为后续的毕业以及今后的工作打下良好的基础。 (4)通过生产实习，密切接触工人师傅和工程技术人员，学习他们的优秀品质和献身社会主义建设事业的精神，使学生进一步培养自己的专业素质，明确自己的社会责任和历史使命。 二、实习内容 1.实习单位简介 1.1公司简介 焦作北星耐火材料有限公司，位于河南省博爱柏山工业区，属耐火材料协会成员单位。资产总额8000万元，注册资金1000万元，占地70000平方米，是专业从事耐火材料生产加工企业。公司下设碳化硅制品厂、不定形耐火材料厂、轻质保温材料厂 ，耐火材料生产能力50000吨。公司职工500人，其中专业技术人员150人，是通过ISO9001国际质量管理体系认证企业。 我公司碳化硅制品年生产能力10000吨，其中氮化硅结合碳化硅制品、Sialon结合碳化硅制品9000吨，氧化物结合碳化硅制品1000吨；各种牌号的重质、轻质不定形耐火材料年生产能力20000吨；轻质保温系列制品年生产能力20000吨。 本公司生产的制品具有耐火度高、规格齐全、尺寸精确、使用寿命长等优点，广泛应用于钢铁行业的大型高炉、焦炉、热风炉、石油化工、火电、陶瓷、玻璃、电解铝、碳素等行业的各式窑炉。在电解槽和碳素烧炉上用的耐火材料，我公司已形成氮化硅制品，干式防渗料，重质、轻质浇注料，轻质保温砖等整套筑炉材料的生产能力。我公司生产饿的碳化硅窑具材料（棚板、支柱、横梁、匣体等）被全国各地众多陶瓷厂家所采用。在客户中深受好评，产品畅销全国各地，并出口到其他国家和地区。 焦作北星耐火材料有限公司的发展，离不开新老朋友的关心与帮助，北星人将坚守“做生意就是做人”和“以诚为本、质量求信”的经营理念，与更多的朋友经销更广泛、更深入的合作，同舟共济，共同发展。 2．实习内容 2.1 耐火材料的发展 中国在4000多年前就使用杂质少的粘土，烧成陶器，并已能铸造青铜器。东汉时期（公元25～220）已用粘 土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时发展了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纤维（用于1600℃以上的工业窑炉）。前者如氧化铝质耐火混凝土，常用于大型化工厂合成氨生产装置的二段转化炉内壁,效果良好。50年代以来,原子能技术、空间技术、新能源开发技术等的迅速发展，要求使用耐高温、抗腐蚀、耐热震、耐冲刷等具有综合优良性能的特种耐火材料，例如熔点高于2000℃的氧化物、难熔化合物和高温复合耐火材料等。 无论是古代、中世纪、文艺复兴时代的耐火材料，工业革命前后高炉、焦炉、热风炉用耐火材料，还是近代后期新型耐火材料及其制造工艺，现代耐火材料制造技术及主要技术进步，以及对未来耐火材料发展的展望，耐火材料的发展都与高温技术相伴。在中国有许多工厂生产耐火材料产品。中国有丰富的资源，也正因为这方面的原因，各大外国投资商也来到国内一展身手，展露头角。在中国的东北部，是耐火材料供应商极其丰茂的地区，导致其他国外投资商对其的出口低价格产生了质疑，从而在2003年由欧盟提出对中国耐火材料新产品的反倾销，限制了产品对欧盟的出口。2006年中国为保护原材料资源的大量流失，对部分行业进行了减免出品退税，以此极大地限制产品的出口。但这并不能在很大程度上限制一些国外的品牌销售，因为它们拥有几十甚至上百年的销售生产经验，并极大地占有了市场，也创立了它们在各大洲的品牌效应。 2.2 耐火材料的种类 耐火材料种类繁多，通常按耐火度高低分为普通耐火材料（1580～1770℃）、高级耐火材料（1770～2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）；按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。此外，还有用于特殊场合的耐火材料。 现在对于耐火材料的定义，已经不仅仅取决于耐火度是否在1580℃以上了。目前耐火材料泛指应用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生产设备内衬的无机非金属材料。 (1)酸性耐火材料 用量较大的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93%以上SiO2的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等。硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强，但易受碱性渣的侵蚀，它的荷重软化温度很高，接近其耐火度，重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,但是抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖中含30%～46%氧化铝，它以耐火粘土为主要原料，耐火度1580～1770℃，抗热震性好，属于弱酸性耐火材料，对酸性炉渣有抗蚀性，用途广泛，是目前生产量最大的一类耐火材料。 (2)中性耐火材料 高铝质制品中的主晶相是莫来石和刚玉，刚玉的含量随着氧化铝含量的增加而增高，含氧化铝95%以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。铬砖主要以铬矿为原料制成的，主晶相是铬铁矿。它对钢渣的耐蚀性好，但抗热震性差，高温荷重变形温度较低。用铬矿和镁砂按不同比例制成的铬镁砖抗热震性好，主要用作碱性平炉顶砖。 碳质制品是另一类中性耐火材料，根据含碳原料的成分和制品的矿物组成，分为碳砖、石墨制品和碳化硅质制品三类。碳砖是用高品位的石油焦为原料，加焦油、沥青作粘合剂，在1300℃隔绝空气条件下烧成。石墨制品(除天然石墨外)用碳质材料在电炉中经2500～2800℃石墨化处理制得。碳化硅制品则以碳化硅为原料，加粘土、氧化硅等粘结剂在1350～1400℃烧成。也可以将碳化硅加硅粉在电炉中氮气氛下制成氮化硅－碳化硅制品。 碳质制品的热膨胀系数很低，导热性高，耐热震性能好，高温强度高。在高温下长期使用也不软化，不受任何酸碱的侵蚀，有良好的抗盐性能，也不受金属和熔渣的润湿，质轻，是优质的耐高温材料。缺点是在高温下易氧化，不宜在氧化气氛中使用。碳质制品广泛用于高温炉炉衬（炉底、炉缸、炉身下部等）、熔炼有色金属炉的衬里。石墨制品可以做反应槽和石油化工的高压釜内衬。碳化硅与石墨制品还可以制成熔炼铜同金和轻合金用的坩埚。 (3)碱性耐火材料 以镁质制品为代表。它含氧化镁80%～85%以上， 以方镁石为主晶相。生产镁砖的主要原料有菱镁矿、海水镁砂由海水中提取的氢氧化镁经高温煅烧而成）等。对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性。纯氧化镁的熔点高达2800℃,因此,镁砖的耐火度较粘土砖和硅砖都高。20世纪50年代中期以来，由于采用了吹氧转炉炼钢和采用碱性平炉炉顶，碱性耐火材料的产量逐渐增加，粘土砖和硅砖的生产则在减少。碱性耐火材料主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼以及一些高温热工设备。 (4)氧化物材料 如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆、氧化铀、氧化镁、氧化铈和氧化钍等熔点在2050～3050℃。 (5)难熔化合物材料 如碳化物（碳化硅、碳化钛、碳化钽等）、氮化物（氮化硼、氮化硅等）、硼化物（硼化锆、硼化钛、硼化铪等）、硅化物(二硅化钼等)和硫化物(硫化钍、硫化铈等)。它们的熔点为2000～3887℃，其中最难熔的是碳化物。 (6)高温复合材料 如金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。 2.3 耐火材料产品 2.3.1硅质耐火材料 硅质耐火材料主要由鳞石英、方石英以及少量残余石英和玻璃相组成的酸性耐火材料。二氧化硅含量94％以上。真密度2.35g/cm3。具有抗酸性渣侵蚀性能。较高的高温强度。荷重软化开始温度1620～1670℃。在高温下长期使用不变形。热震稳定性低以，天然硅石为原料，外加适量矿化剂，以促进坯体中的石英转化为磷石英。在还原气氛下经1350～14硅砖30℃缓慢烧成。加热到1450℃时约有1.5~2.2%的总体积膨胀，这种残余膨胀会使切缝密合，保证砌筑体有良好的气密性和结构强度。硅砖属酸性耐火材料，具有良好的抗酸性渣侵蚀的能力，荷重软化温度高达1640～1670℃，在高温下长期使用体积比较稳定。硅砖的矿相组成主要为鳞石英和方石英，还有少量石英和玻璃质。鳞石英、方石英和残存石英在低温下因晶型变化，体积有较大变化，因此硅砖在低温下的热稳定性很差。 使用过程中,在800℃以下要缓慢加热和冷却，以免产生裂纹。所以不宜在 800℃以下有温度急变的窑炉上使用。真比重小，反映砖中鳞石英和方石英数量多，残余石英量小，因而残余线膨胀小，使用中强度下降也少。硅砖二氧化硅有七个结晶型变体和一个非晶型变体。这些变体可分两大类：第一类变体是石英、鳞石英和方石英，它们的晶型结构极不相同，彼此间转化很慢；第二类变体是上述变体的亚种──α、β和γ型，它们的结构相似，相互间转化较快。在理论上，它们之间的相互转变关系如图1所示。制造硅砖的原料为硅石。硅石原料的SiO2含量越高，耐火度也越高。最有害的杂质是Al2O3、K2O、Na2O等，它们严重地降低耐火制品的耐火度。硅砖以SiO2含量不小于96％的硅石为原料，加入矿化剂(如铁鳞、石灰乳)和结合剂（如糖蜜、亚硫酸纸浆废液），经混练、成型、干燥、烧成等工序制得。主要用于炼焦炉的炭化室和燃烧室的隔墙、炼钢平炉的蓄热室和沉渣室、均热炉、玻璃熔窑、耐火硅砖材料和陶瓷的烧成窑等窑炉的拱顶和其他承重部位。也用于热风炉的高温承重部位和酸性平炉炉顶。 2.3.2不定型耐火材料 不定型耐火材料是由骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂一一定比例组合成的混合料，能直接实用或加适当的液体调配后使用。即该料是一种不经过煅烧的新型耐火材料，其耐火度不低于1580°C不定型耐火材料品种繁多，由生产方法和使用方法可分为混凝土、浇注料、可塑料、捣打料、喷补料、投射料、涂抹料、干式捣打料、火泥料，各种补炉料(沥清结合大面补炉料、马丁砂等)也属于不定型之列。尽管不定型产品名称繁多，其典型生产方法可归为以下三种主要形式：1．混凝土。将浇注料注入模型中，振动成型，脱模后热处理2．浇注料。现场加工，用振动棒密实，养护后须热处理浇注料的整体性好于混凝土3．可塑料。先将“浇注料”做成具有可塑性的泥条，配料中有缓凝剂，由塑料袋封装，在现场进行施工和热处理。 2.3.3高铝砖 高铝砖如果Al2O3含量高于90％,称为刚玉砖。由于资源不同,各国也不完全一致。例如欧洲各国对高铝质耐火材料规定Al2O3含量下限为42％。在中国,按高铝砖中Al2O3含量通常分成三等:Ⅰ等─Al2O3含量＞75％；Ⅱ等─Al2O3含量为 60～75％;Ⅲ等─Al2O3含量为48～60％。氧化铝含量在48%以上的一种中性耐火材料。由矾土或其他氧化铝含量较高的原料经成型和煅烧而成。热稳定性高，耐火度在1770℃以上。抗渣性较好。用于砌筑炼钢电炉、玻璃熔炉、水泥回转炉等的衬里。高荷软．低蠕变高铝砖是以特级矾土．电熔刚玉、电熔莫来石为主要原料制成的高级耐火材料。该产品具有高温蠕变小．抗侵蚀性强．热震稳定性好等优点，适用于大、中型热风炉，它为我国新型热风炉所需高质量、高档次进口耐火材料国产化开辟下一条成功之路。根据资源条件和制品要求不同，可采用以下几类原料：以含水铝氧矿物(一水铝石、三水铝石等)高铝砖为主要组成的高铝矾土；硅线石族矿物（包括蓝晶石、红柱石、硅线石等）;人工合成原料,如工业氧化铝、合成莫来石、电熔刚玉等。中国高铝钒土资源丰富，质地优良，产地主要分布在山西、河南、河北、贵州、山东等地。所产的高铝钒土，主要是一水铝石(α-Al2O3·H2O)和高岭石两种矿物的混合物。 高铝砖主要用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反射炉、回转窑内衬。此外，高铝砖还广泛地用做平炉蓄热式格子砖、浇注系统用的塞头、水口砖等。但高铝砖价格要比粘土砖高，故用粘土砖能够满足要求的地方就不必使用高铝砖。 2.4工艺流程 2.4.1硅质耐火砖生产： 硅质耐火砖一般硅含量高达95%以上，根据用途不同有不同规格的砖。其生产流程如下： 粉碎 → 混炼 → 成型 → 干燥 → 烧成 → 检验 → 包装 (1) 将原料粉碎便于生产。 (2) 将配好的料混炼均匀避免局部成分过多，产生缺陷。 (3) 分为手工和机械成型。形状简单大批量生产的可以采用机械成型。这样的产品致密良好，气孔少。 (4) 隧道窑中进行干燥一般温度在120℃左右 (5) 烧成，在隧道窑中烧成温度1500℃左右，燃料为城市煤气或者煤气。梭式窑自动化程度高产量大。 (6) 冷却后对产品进行检验。检验分为物检验和化检。物检验包括对硅质砖的长，宽，高，气孔以及高温蠕变的检验。化检一般对产品的成分是否达到要求的含量进行细致的检验。 (7) 检验合格进行包装，不合格的重新进入第一步再利用。 2.4.2高铝质砖生产方法 高铝质砖和硅质砖的成型生产方法基本相同。只是有些工艺参数有所差别。也有粉碎 → 混炼 → 成型 → 干燥 → 烧成 → 检验 → 包装等工艺过程，低温下其压应力承受较好，但高温时略有减低，所以窑中堆放低于1米，而硅质砖可高达1.7米。高铝砖和多熟料粘土砖的生产工艺类似，不同之处在于配料中熟料比例较高,可高达90～95％,熟料在破碎前需分级拣选和筛分除铁，烧成温度较高，如Ⅰ、Ⅱ等高铝砖用隧道窑烧成时一般为1500～1600℃。生产实践证明，高铝熟料在破碎前严格拣选分级、并分级贮存，采用矾土熟料和结合粘土共同细磨方法，可提高产品质量。 2.4.3镁质耐火材料生产工艺流程 (1)粗碎：原料仓粗分，拣料由天车给料颚式破碎机粗碎 (2)细碎：后经由皮带传送圆锥破碎机中级细碎  斗式提升 (3)筛分：机械振动筛。粒径不合格部分即筛上料，合格部分即筛下料。筛上料经皮带送回再次破碎，部分种类筛下料还需进行球磨机细磨。 (4) 配料：配料室，配料小车，天车 (5) 搅拌：湿碾机 混合碾压均匀 (6) 压砖机机台料斗      (7) 摩擦压砖机 (8) 检查合格后（合格尺寸，无缺陷） (9) 烘干窑 热量来自烧成带余热；排出自由水；提高成品率 (10) 合格砖坯 根据砖的种类确定 装车 (11) 装窑车    隧道窑    烧成砖 (12) 成品 检验合格 (13) 包装运输 2.5 主要设备及原理 2.5.1破粉碎车间主要设备的构造及工作原理 (1)振动式喂料机 振动式喂料机的激振方式一般为电磁振动，所以又称电磁振动喂料机。电磁振动喂料机由斜槽、电磁激振器、减震器和电器控制箱组成。 工作原理：电磁振动喂料机是属于双质点定向强迫振动机械。由槽体、连接叉、衔铁、工作弹簧的一部分以及约占斜槽容积10%~20%的物料等组成工作质量m1；由激振器壳体、铁芯、线圈及工作弹簧的另一部分等组成对衡质量m2。质量m1和m2之间用激振器主弹簧连接起来，形成一个双质点定向强迫振动的弹性系统。激振器电磁线圈的电流一般是经过单相半波整流。电磁振动喂料机的供电，目前广泛使用可控硅调节的电流通过，在衔铁和铁芯之间便产生相互吸引的脉冲电磁力，使槽体向后运动，激振器的主弹簧发生变形而贮存了一定势能。在负半周内线圈中无电流通过，电磁力消失，借助弹簧贮存的势能使衔铁和铁芯朝相反方向离开，斜槽就向前运动。这样电磁喂料机就以交流电源的频率作3000次/min的往复振动。由于激振力作用线与槽底成一定角度，激振力在任一瞬间可分解为垂直分力和水平分力。前者使物料颗粒以大于重力加速度的加速度向上抛弃，而后者使物料颗粒在上抛期间作水平运动，综合效应就使物料间歇向前作抛物线式的跳跃运动。 (2) 颚式破碎机颚式破碎机 颚式破碎机颚式破碎机是由固定颚（又是机架的前壁），悬挂在轴上的可动颚板，偏心轴，垂直连杆，肘板，传动飞轮。两颚板上的衬板，带有弹簧的拉杆，肘板座，调节块构成。 作用原理：电动机通过皮带使偏心轴旋转时，垂直连杆即向上向下运动，当垂直连杆向上时，带动两块肘板逐渐伸平，肘板迫使可动颚板向固定颚板推进，破碎腔（即由固定颚板和动颚组成的空间）中的矿石受到挤压、劈裂、折屈作用而破碎。垂直连杆向下运动，肘板和可动颚板借弹簧和拉杆之力向后退，此时排矿口增大，被破碎的矿石由此排出。可见颚式破碎机是间断破碎矿石的。偏心轴每转一转只有半个周期用于破碎，其后半个周期用于排矿，两颚板靠近时物料即被破碎，当两颚板离开时小于排料口的料块由底部排出。它的破碎动作是间歇进行的。 (3) 振动筛 振动筛的筛面振动方向与筛面成一定角度，振动筛工作时，物料在筛面上主要是作相对滑动。振动筛的运动特性有助于筛面上的物料分层，减少筛孔堵塞现象，强化筛分过程。筛体以小振幅（振幅一般为0.5~5mm），高频率（振动为600~3000次/min）作强烈振动，消除物料堵塞现象，使筛机具有较高的筛分效率和处理能力；动力消耗小，构造简单，维修方便；使用范围广，不仅可以用于细筛，也可用于中、粗筛分。并且还可用于脱水和脱泥分力作业。振动筛因其结构不和筛框运动轨迹不同，大致分为下列类型： 单轴惯性振动筛：偏心振动筛、自定中心振动筛、圆形空间旋转筛。 工作原理：由于激振器的偏心质量作回转运动，它所产生的离心惯性力（称激振力）传递给筛箱，激起筛箱的振动，筛上物料受筛面运动的作用力而连续的作抛掷运动，即物料被抛起前进一段距离后再落至筛面上，这样实现了物料颗粒垂直于筛面的运动，从而提高了筛分效率和处理能力。 双轴惯性振动筛：双轴强制式机械同步振动筛、双电机自同步振动筛、电磁筛、概率筛。 工作原理：双轴惯性振动筛筛箱的振动是由双激振器来实现的。激振器的两个主轴分别装有相同质量和偏心距的重块，两轴之间用一对速比为1的齿轮连接和一台电机驱动，因两轴回转方向相反，转速相等，故两偏心重块产生的离心惯性力在平行于筛面方向相互抵消，在垂直于筛面方向合成。 (4) 球磨机 球磨机主要由筒体、衬板、隔仓板、主轴承、进料卸料装置构成。 工作原理：球磨机一般为卧式筒形旋转装置，外沿齿轮传动，两仓，格子型球磨机。物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机第一仓，该仓内有阶梯衬板或波纹衬板，内装不同规格钢球，筒体转动产生离心力将钢球带到一定高度后落下，对物料产生重击和研磨作用。物料在第一仓达到粗磨后，经单层隔仓板进入第二仓，该仓内镶有平衬板，内有钢球，将物料进一步研磨。粉状物通过卸料箅板排出，完成粉磨作业。 2.5.2成型车间主要设备的构造及工作原理 (1) 湿碾机 轮碾机通常用于粉碎中等硬度物料，也可作为混合物料之用。主要由碾轮和碾盘组成。为能将物料充分混合均匀，加料时应遵循“先粗后细”“先干后湿”的原则。 工作原理：物料是在碾盘平面与碾轮圆柱形表面之间受到挤压和研磨作用而被粉碎，被粉碎后的物料由固定刮板刮到筛板上，能够通过筛孔的物料 在斜槽中由活动刮板送至卸料口卸出。用作破碎时，产品的平均尺寸3～8mm；粉磨时为0.3～0.5mm。 (2) 摩擦压砖机 主要由主动轮（左右对称的一组）、从动轮、传动螺杆、控制手柄、成型模具组成。 工作原理：主动轮一直旋转着，有一组控制手臂能够控制其在水平方向移动。当一个主动轮靠在从动轮时，由于摩擦力的存在，从动轮转动，带动传动螺杆转动，完成在垂直方向的上（或下）移动。当另一个主动轮靠在从动轮上时，则向相反的方向转动，进而完成在垂直方向的反向移动。操作人员将混合好的物料装入模具中，由于砖坯（标准件）的四角和八条楞容易破坏，装料时要遵循“四角扒料”原则，压成时也要遵循“先轻后重”的原则，即第一次轻压。 2.5.3隧道窑的构造及工作原 隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行着窑车。燃烧设备设在隧道窑的中部两侧，构成了固定的高温带--烧成带，燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或引风机的作用下，沿着隧道向窑头方向流动，同时逐步地预热进入窑内的制品，这一段构成了隧道窑的预热带。在隧道窑的窑尾鼓入冷风，冷却隧道窑内后一段的制品，鼓入的冷风流经制品而被加热后，再抽出送入干燥器作为干燥生坯的热源，这一段便构成了隧道窑的冷却带。在台车上放置装入陶瓷制品的匣钵，连续地由预热带的入口慢慢地推入（常用机械推入），而载有烧成品的台车，就由冷却带的出口渐次被推出来（约1小时左右，推出一车）。 耐火材料用隧道窑按使用温度可分为三类： (1)低温隧道窑－烧成温度约1000℃，主要用于焙烧滑板砖和其它一些有特殊工艺要求的制品。 (2)中温隧道窑：烧成温度1300℃～1650℃，主要用于烧成普通碱性砖、粘土砖、高铝砖、滑板砖、水口砖、硅砖等制品。 (3)高温隧道窑：烧成温度大于1700℃，一般介于1800℃～1900℃，主要用于烧成中档镁砖、高纯镁砖、直接结合镁铬砖、镁铝质及刚玉质等制品。硅砖隧道窑一般长150m～180m，车台面至窑顶的高度为1.6m～1.9m；碱性砖隧道窑一般长80m～100m，车台面至窑顶的高度1m。 三、实习总结与体会 几天的时间匆匆而过，在这几天里我看到了、听到了很多书本中没有的知识，它使我在实践中了解社会，让我学到了很多在课堂上根本就学不到的知识，受益匪浅，也打开了视野，增长了见识。只有在实习期间调整好自己的学习方式，适应社会，才能被这个社会所接纳，进而生存发展。这段时间的实习，我的体会如下： 1．任何工作都应该认真细致，都要有严谨的工作态度。尤其是在办公室中，工作的内容很多很杂，有时会同时接到好几个部门或者客户的电话，必须要集中精力，分清工作主次，按照顺序将工作一件一件的处理完。对上级汇报工作时要简明扼要，不能拖泥带水。向各个部门发放通知时要用尽量简短的语言把事情讲清楚，还要确保各个部门都已收到。给客户打电话时要热情周到，拉近双方的关系。其实不只是在办公室，在公司的任何部门都应该保持着严谨的工作作风。如果将这一工作作风联系到企业当中，这就应该是企业文化的体现。 2．讲究分工合作，工作程序详细具体，每一步骤都有一定的操作规范。例如出差的时候每个人都有分工，有人负责管理财务，有人负责接待客户，有人负责记录和撰写相关工作报告。既要做好本职工作，又要与他人相互协调 3．与同事的相处与交流很重要。由于一个完整的任务需要大家分工合作来完成，所以同事之间的沟通与交流很重要。在工作过程中难免会出现一些差错，给下一道工序的同事造成不便；或者由于某些客观原因，虽然不应由某个人完全负责，但确实影响到其他同事的工作。这时一定要用正确的方法与同事交流，尽快地解决问题，大家才能齐心协力地搞好工作。另外在办公室的人际关系也很难把握，尤其是对于我们这些初出茅庐的实习生，尤其是有些同事之间的关系非常微妙，亲近或疏远任何一方都会给自己带来一些不利的影响，我在这方面的经验是少说话，多做事，这方面的技巧，书本上是学不到的，要在工作中慢慢地学习积累。 4、要不断培养自学能力。在学校时，老师总强调我们要培养自己的自学能力，参加工作后才能深刻体会到老师的良苦用心。我担任的是文秘一职，平时的工作只是打电话、处理文件，几乎没用上自己所学的专业知识。在这个信息爆炸的时代，知识更新太快，靠原有的一点知识肯定是不行的，所以必须在工作中勤于动手，不断学习，不断积累。遇到不懂的地方，自己先想方设法解决，实在不行可以虚心请教他人，而没有自学能力的人迟早要被企业和社会所淘汰。 一是通过直接参与企业的运作过程，学到了实践知识，同时进一步加深了对理论知识的理解，使理论与实践知识都有所提高。二是提高了实际工作能力，为就业和将来的工作取得了一些宝贵的实践经验。三是为毕业后的正式工作做好了准备。 总之，经过一段日子的实习，我发现我需要学习的东西还很多，仅靠大学里学大知识是不够的。因此，在以后的日子里，我要更加努力地学习新知识，参加社会实践，提高自己的专业素质和综合能力，为未来走上社会打下坚实的基础。 最后，感谢校方对我们毕业生实习的支持，也感谢耐火厂的老师们对我的指导和生活上的照顾，让我觉得受益匪浅。我会在以后的日子里更加的努力，不辜负学校领导、老师们对我的期望。