《水泥窯用耐火材料》由化學工業出版社在2011年09月01日出版的書籍。作者是王傑曾，本書可供從事水泥工業生產、耐火材料生產與套用等工作的技術人員閱讀，高校相關專業師生也可參考使用。
基本介紹
- 中文名：水泥窯用耐火材料
- 作 者：王傑曾
- 上市日期：2011年09月01日
- ISBN編號：978-7-122-11438-9
基本信息,內容簡介,圖書目錄,選用原則,分解帶,過渡帶燒成帶,冷卻帶和窯口,廢氣危害,
基本信息
圖書名稱：《水泥窯用耐火材料》
圖書等級： 平裝
作 者： 王傑曾、曾大凡編著
是否在銷： 在銷
上市日期： 2011年09月01日
ISBN編號：978-7-122-11438-9
開 本： 16
頁 數： 325
出 版 社：化學工業出版社
書 店：中國水泥網建材書店
內容簡介
本書是《水泥生產技術叢書》的一個分冊，主要介紹了水泥工業所用耐火材料的種類、性能特點、生產技術及發展趨勢等，並針對水泥用戶比較詳細介紹了水泥窯系統耐火材料的選擇、設計、砌築施工和熟料煅燒過程耐火材料的損毀情況及日常維護等內容。
圖書目錄
第一章概述
第二章水泥工業及其對耐火材料的要求
第一節水泥工業的發展和趨勢4
一、新型乾法水泥生產技術的推廣4
二、使用替代燃料6
三、焚燒生活垃圾6
第二節新型乾法水泥窯對耐火材料的要求8
一、窯溫增高的影響8
二、窯速加快的影響9
三、窯徑加大的影響10
四、揮發性組分的影響10
五、窯系統複雜性的影響11
六、節能要求的影響11
第三章水泥窯用耐火材料的發展
第一節耐火材料的技術進步14
一、原料高純化14
二、材質複合化14
三、工藝自動化15
四、耐火材料技術進步的影響15
第二節國際耐火材料行業的變革16
一、企業大型化16
二、市場全球化16
第三節我國耐火材料行業的演變17
一、水泥窯用耐火材料的起步17
二、水泥窯用耐火材料的提高18
三、水泥窯用耐火材料的壯大19
第四章耐火材料的理論基礎
第一節耐火材料的物質結構24
一、耐火材料結構的層次性24
二、原子及其化學性質25
三、電負性和化學鍵26
四、納觀結構27
五、微觀結構31
六、細觀結構32
七、巨觀結構33
第二節耐火材料的物理化學34
一、熱力學定律和反應的方向34
二、相平衡35
三、物理化學反應的能壘和速率40
第五章耐火材料的性能
第一節氣孔率、體積密度42
第二節機械強度43
一、耐壓強度44
二、抗折強度44
三、粘接抗折強度45
第三節熱學性能45
一、熱膨脹45
二、熱導率46
第四節高溫性能48
一、高溫體積穩定性48
二、耐火度48
三、荷重軟化溫度49
四、高溫蠕變50
第五節抗侵蝕性、彈性模量和硬度51
一、抗侵蝕性51
二、彈性模量和泊松比52
三、硬度53
第六節耐磨性和耐衝擊性54
一、耐磨性的測試54
二、磨損的機理55
三、耐衝擊性56
第七節斷裂力學性能58
一、斷裂韌性58
二、斷裂功58
第八節抗熱震性59
一、熱震經典理論59
二、抗熱震因子60
三、抗熱震性的測試61
第六章耐火原料詳述
第一節矽質、半矽質耐火原料65
一、矽石65
二、矽灰66
三、葉蠟石67
第二節黏土質耐火原料68
一、礦產概況68
二、技術指標69
第三節藍晶石族礦物原料70
一、礦產概況70
二、技術指標70
三、原料性質71
四、原料用途72
第四節高鋁質耐火原料72
一、高鋁礬土72
二、合成莫來石76
第五節剛玉質耐火原料77
一、原料簡述77
二、棕剛玉78
三、高鋁剛玉79
四、白剛玉79
五、緻密剛玉80
六、燒結剛玉81
第六節碳化矽質耐火原料81
一、原料簡述81
二、技術條件82
第七節鎂質耐火原料84
一、原料簡述84
二、礦產概況85
三、燒結鎂砂86
四、電熔鎂砂86
第八節尖晶石質耐火原料87
一、尖晶石的結構87
二、鉻鐵礦88
三、鎂鉻尖晶石89
四、鎂鋁尖晶石90
五、鐵鋁尖晶石92
第九節鎂鈣質耐火原料92
一、礦產概況92
二、制砂工藝93
第十節鋯質耐火原料94
一、原料簡述94
二、資源分布96
第十一節隔熱耐火原料96
一、輕質熟料96
二、空心球97
三、漂珠98
四、珍珠岩100
五、硅藻土101
六、陶粒102
第十二節耐火材料用無機結合劑103
一、鋁酸鈣水泥103
二、磷酸及磷酸鹽106
三、水玻璃108
四、矽溶膠112
第十三節耐熱鋼113
一、概述113
二、鐵碳合金相圖113
三、鋼的高溫性能114
四、耐熱鋼的成分116
五、耐熱鋼的牌號119
六、耐熱鋼纖維120
第七章耐火材料的生產
第一節原料準備121
一、採選121
二、煅燒123
三、揀選124
第二節破碎工藝124
一、破碎的機理124
二、原料性質對破碎的影響125
三、顎式破碎機126
四、對輥破碎機127
五、圓錐破碎機127
六、球磨機128
七、輥式磨131
八、超細粉碎設備131
第三節配合工藝132
第四節混練工藝134
第五節成型工藝135
一、成型過程135
二、成型作用136
三、成型質量137
四、成型操作138
五、成型模具138
六、成型壓機139
第六節乾燥和燒成工藝139
一、乾燥工藝139
二、燒成工藝140
第八章緻密定形耐火材料
第一節鎂鉻質耐火材料143
一、鎂鉻質耐火材料的物理化學143
二、鎂鉻質耐火材料的品種和性能145
三、鎂鉻磚耐火材料的性能149
四、鎂鉻殘磚的污染及其解毒150
第二節鎂鋁尖晶石耐火材料152
一、鎂鋁尖晶石耐火材料的物理化學152
二、鎂鋁質耐火材料的品種152
第三節鎂鐵/鐵鋁尖晶石耐火材料158
一、鎂鐵/鐵鋁尖晶石耐火材料的物理化學158
二、鎂鐵尖晶石耐火材料160
三、鐵鋁尖晶石耐火材料161
第四節鎂鈣(鋯)質耐火材料162
一、鎂鈣系耐火材料的物理化學162
二、鎂鈣系耐火材料的製造要點167
三、鎂鈣系耐火材料的品種和性能169
第五節高鋁質耐火材料170
一、常規高鋁磚171
二、輕燒高鋁磚175
三、三石改性高鋁磚175
四、抗剝落高鋁磚176
五、矽莫質耐火磚180
第六節水泥窯用耐鹼磚184
一、新型乾法水泥窯的鹼蝕184
二、耐鹼磚的物理化學184
三、水泥窯用耐鹼磚的品種和性能186
第九章緻密不定形耐火材料
第一節不定形耐火材料的一般問題187
第二節水泥結合耐火澆注料189
一、水泥結合的本質189
二、普通水泥結合耐火澆注料190
三、低水泥結合耐火澆注料190
四、超低水泥結合耐火澆注料204
第三節磷酸鹽結合不定形耐火材料和水玻璃結合不定形耐火材料208
一、磷酸鹽結合的物理化學基礎208
二、磷酸鹽結合不定形材料的種類和性能212
三、水玻璃結合不定形耐火材料214
第四節特殊成型不定形耐火材料215
一、自流不定形耐火材料215
二、泵送不定形耐火材料217
三、噴射不定形耐火材料220
第十章隔熱耐火材料
第一節提高隔熱性能的途徑223
第二節輕質耐火製品224
一、採用氧化鋁空心球製作隔熱磚224
二、採用輕骨料和可燃物製作隔熱磚224
三、採用傳統泡沫法製作鈣長石隔熱磚225
第三節矽酸鈣隔熱製品227
一、矽酸鈣製品的物理化學227
二、硬矽鈣石製品的工藝和性能228
第四節耐火纖維233
一、耐火纖維的性能233
二、耐火纖維的問題233
第五節隔熱不定形耐火材料234
一、隔熱不定形耐火材料簡介234
二、噴射隔熱不定形耐火材料的工藝234
第十一章耐火材料的選擇
第一節水泥生產條件237
一、水泥熟料的形成237
二、生料的細度和熟料的成分238
三、燃料和燃燒240
四、窯料的運動和傳熱242
五、迴轉窯的熱負荷243
第二節耐火材料的選擇244
一、窯內各帶的劃分244
二、窯尾系統用耐火材料246
三、迴轉窯用耐火材料249
四、冷卻機用耐火材料250
五、三次風管用耐火材料252
六、餘熱發電用耐火材料252
第十二章耐火襯裡的設計
第一節迴轉窯用磚設計253
一、磚型尺寸253
二、砌築方式254
三、膨脹縫254
四、鎖縫磚257
五、擋磚圈257
第二節複合襯隔熱設計258
第三節預熱器用磚設計259
一、錨固磚259
二、托磚板259
第四節澆注料的設計260
一、錨固件260
二、錨固磚261
第五節錨固件的焊接262
一、焊接簡介262
二、焊縫結構263
三、焊接裂縫263
四、鋼鐵材料的焊接性264
五、異種鋼材的焊接264
六、耐熱鋼與耐熱鋼的焊接265
七、耐熱鋼與其他鋼材的焊接266
第六節篦冷機的吊掛碹和預製件266
一、篦冷機的吊掛碹266
二、篦冷機的預製件267
第七節單筒冷卻機的襯料268
第八節三次風管用閘板270
第十三章耐火材料的施工
第一節窯內耐火磚的砌築272
一、砌築準備272
二、基本要求272
三、砌築方法273
四、鎖縫方法274
五、不規則部位的處理275
第二節不定形材料的施工276
一、耐火澆注料的施工276
二、塗抹搗打料的施工278
三、窯的烘烤279
第十四章耐火材料的使用維護
第一節窯體的維護280
一、窯體一般維護280
二、橢圓度的控制280
第二節窯皮的維護281
一、窯皮的作用281
二、窯皮的形成過程281
三、窯皮的形成條件282
四、熟料化學成分對窯皮的影響283
五、耐火磚性能對掛窯皮的影響285
六、窯皮的維護286
第三節特殊故障的處理287
一、煅燒條件對窯料低熔物質含量的影響287
二、結“大蛋”289
三、“飛砂”290
四、“雪人”290
五、結圈291
第十五章我國耐火材料的發展趨勢
第一節耐火材料工業的發展趨勢294
一、企業大型化294
二、市場全球化295
三、我國耐火材料行業的發展方向295
第二節耐火材料裝備的發展趨勢296
一、國產耐火材料的主要問題296
二、西方耐火材料行業的質量和服務297
三、西方國家的再製造299
四、西方耐火材料企業採用先進裝備的範例300
五、我國耐火材料企業採用先進裝備的範例301
第三節耐火材料工藝的發展趨勢303
一、耐火材料工藝的發展趨勢303
二、先進耐火材料工藝方法套用304
參考文獻312
選用原則
這兩處的溫度相對較低，要求磚襯的導熱係數小、耐磨性好，在這個區域來自原料、燃料的硫酸鹼和氯化鹼開始揮發，在窯內凝聚和富集，並滲入磚的內部。普通黏土磚與鹼反應形成鉀霞石和白榴石，使磚面發酥，磚體內產生膨脹而導致開裂剝落。而含Al2O325%～28%和SiO265%～70%左右的耐鹼磚或耐鹼隔熱磚在一定的溫度下與鹼反應時，磚的表面立即形成一層高黏度的釉面層，防止了剝落，但這種磚不能抵抗1200℃以上的使用溫度。所以預熱帶一般採用磷酸鹽結合高鋁磚、抗剝落高鋁磚或採用耐鹼磚。
分解帶
分解帶一般採用抗剝落性好的高鋁磚，矽莫磚在性能上優於抗剝落性好的高鋁磚，壽命比抗剝落的高鋁磚約高出一倍，但價格較高，窯尾進料口宜採用抗結皮的碳化矽澆注料。
過渡帶燒成帶
過渡帶窯皮不穩定，要求窯襯抵抗氣氛變化能力好、抗熱震性好、導熱係數小、耐磨。國外推薦採用鎂鋁尖晶石磚，但該磚的導熱係數大，筒體溫度高，相對熱耗要大，不利於降低能耗。國內矽莫磚的導熱係數小、耐磨，其性能在一定程度上可與進口材料相媲美。
燒成帶溫度高，化學反應激烈，要求磚襯抗熟料侵蝕性、抗SO3、CO2能力強。國外一般採用鎂鋁尖晶石磚，但該磚掛窯皮比較困難，而白雲石磚抗熱震性不好，易水化；國外的鎂鐵尖晶石磚在掛窯皮上效果較好，但造價太高。國內新採用的低鉻方鎂石複合尖晶石磚使用情況較好。
冷卻帶和窯口
冷卻帶和窯口處氣溫高達1400℃左右，溫度波動較大，熟料的研磨和氣流的沖刷都很嚴重。要求磚襯的導熱係數小，耐磨性、抗熱震性好；抗熱震性優良的鹼性磚，如尖晶石磚或高鋁磚適用於冷卻帶內。國外一般推薦使用尖晶石磚，但尖晶石磚的導熱係數大，且耐磨性不好。國內近年來大多採用矽磨磚和抗剝落性好的耐磨磚。
窯口部位多採用抗熱震性好的澆注料。如：耐磨抗熱震的高鋁磚或鋼纖維增韌的澆注料和低水泥高鋁質澆注料，但在窯口溫度極高的大型窯上則採用普通的，或鋼纖維增韌的剛玉質澆注料。
廢氣危害
（1）帶入的SO4-離子、CI-離子、R2O等有害成分的提高，即影響熟料強度，又會加重窯尾系統的結皮堵塞和窯內的結圈現象；
（2）有害成分的提高會增大液相量、降低液相粘度，造成窯皮的不穩定，窯皮的反覆掛掉導致磚的頻繁熱震，加劇了有害成分對磚的滲透、被滲透部分的強度下降，最終剝落掉。對原料中MgO含量高的廠家影響更大；
（3）代用燃料的燃盡時間一般較長，不充分的燃燒會增加CO，加重結皮、結圈、結蛋和黃心料的產生。燃盡時間長導致火焰長、燒成帶變長。通常燒成帶長度是窯徑的8倍左右，替代燃料可能使燒成帶加長到窯徑的9~10倍；
（4）替代燃料也遵循磨得越細燃盡時間越短、著火點越低的規律。德國某廠的經驗，當揮發份在30%左右時，90μ m篩余需控制到20%左右；
（5）不同的代用燃料具有不同的燃燒特性，一般不宜混合使用。混合使用燃燒特性差別大的代用燃料，會出現幾段窯皮的現象；
（6）鹼性耐火磚比非鹼性耐火磚更耐鹼浸蝕，也可迴避CaO對非鹼性耐火磚內AL-、Si-的交代置換。
