第1章 耐火材料的组成、结构与性能 1
1.1 耐火材料的化学、矿物组成 1
1.1.1 化学成分 1
1.1.2 矿物组成 2
1.2 耐火材料的结构性能 3
1.2.1 气孔率 3
1.2.2 吸水率 4
1.2.3 体积密度 4
1.2.4 真密度 4
1.2.5 透气度 5
1.3 耐火材料的力学性质 5
1.3.1 耐压强度 5
1.3.2 抗折强度 6
1.3.3 耐磨性 6
1.3.4 高温蠕变性 7
1.4 耐火材料的热学性质 7
1.4.1 热容 7
1.4.2 热膨胀性 8
1.4.3 热导率 9
1.4.4 温度传导性 9
1.5 耐火原料的工艺性质 10
1.5.1 粒度与颗粒尺寸分布 10
1.5.2 细度与比表面积 10
1.5.3 可塑性与结合性 10
1.5.4 干燥收缩与烧成收缩 11
1.5.5 烧结温度与烧结范围 11
1.6 耐火材料的使用性能 11
1.6.1 耐火度 11
1.6.2 荷重软化温度 12
1.6.3 高温体积稳定性 12
1.6.4 抗热震性 12
1.6.5 抗渣性 13
1.6.6 抗氧化性 13
1.6.7 抗水化能力 13
第2章 耐火原料 15
2.1 概述 15
2.2 Al2O3-SiO2系耐火原料 15
2.2.1 硅质和半硅质耐火原料 15
2.2.2 黏土质耐火原料 19
2.2.3 高铝质耐火原料 21
2.2.4 氧化铝质耐火原料 30
2.3 碱性耐火原料 35
2.3.1 镁质耐火原料 35
2.3.2 白云石质耐火原料 39
2.3.3 钙质耐火原料 40
2.3.4 镁硅质耐火原料 41
2.3.5 尖晶石质耐火原料 43
2.4 锆基耐火原料 45
2.4.1 锆英石 45
2.4.2 斜锆石 45
2.4.3 氧化锆 45
2.5 非氧化物耐火原料 47
2.5.1 碳化物 47
2.5.2 氮化物 51
2.6 碳质耐火原料 54
2.6.1 石墨 54
2.6.2 焦炭和无烟煤 55
第3章 配合料的准备、成型及设备 57
3.1 耐火材料的加工 57
3.1.1 选矿 57
3.1.2 原料煅烧 59
3.2 配合料的制备 59
3.2.1 配料的基本原则 59
3.2.2 混炼 60
3.2.3 困料 60
3.3 成型 60
3.3.1 机压成型法 61
3.3.2 可塑成型法 62
3.3.3 注浆成型法 62
3.3.4 热压铸成型 63
3.3.5 挤压成型法 63
3.3.6 等静压成型 64
3.3.7 振动成型法 65
3.3.8 捣打成型法 66
3.3.9 热压成型法 66
3.3.10 熔铸成型法 67
3.4 破粉碎设备 67
3.4.1 颚式破碎机 68
3.4.2 对辊破碎机 69
3.4.3 圆锥破碎机 71
3.4.4 管磨机 72
3.4.5 悬辊磨 73
3.4.6 振动磨 75
3.4.7 气流磨 76
3.5 混合设备 77
3.5.1 预混合设备 77
3.5.2 湿碾机 80
3.5.3 行星式强制混合机 81
3.5.4 高速混合机 82
3.5.5 强力逆流混合机 83
3.5.6 新型不定形混合设备 85
3.6 成型设备 87
3.6.1 高压压球机 87
3.6.2 摩擦压砖机 88
3.6.3 液压压砖机 90
3.6.4 等静压机 92
第4章 耐火材料的干燥与烧成 95
4.1 砖坯的干燥 95
4.1.1 干燥过程 95
4.1.2 干燥方法 95
4.1.3 干燥制度 96
4.2 耐火材料的烧成 96
4.2.1 概论 96
4.2.2 烧结的驱动力与烧结过程的物质传递 97
4.2.3 固相烧结动力学 99
4.2.4 液相烧结动力学 101
4.2.5 再结晶与晶粒生长 102
4.2.6 影响烧结的因素 104
4.2.7 烧成工艺过程 106
4.2.8 烧成制度 106
第5章 热工过程与设备 108
5.1 流体力学与传热 108
5.1.1 气体力学 108
5.1.2 传热 128
5.2 干燥设备 145
5.2.1 转筒干燥器 145
5.2.2 气流干燥器 146
5.2.3 流化床干燥器 147
5.2.4 喷雾干燥器 147
5.2.5 室式干燥器 148
5.2.6 隧道干燥器 149
5.2.7 链式干燥器 150
5.3 燃烧设备 150
5.3.1 气体燃料燃烧设备 150
5.3.2 液体燃料燃烧设备 153
5.3.3 固体燃料燃烧设备 157
5.3.4 煤粉的燃烧设备 159
5.3.5 固体燃料气化及煤气发生炉 160
5.4 竖窑 161
5.4.1 竖窑类型 161
5.4.2 竖窑的构造 161
5.4.3 竖窑内气体的运动 164
5.4.4 竖窑中燃料的燃烧 166
5.4.5 竖窑中的热交换 167
5.4.6 竖窑的操作制度 167
5.5 回转窑 168
5.5.1 回转窑概述 168
5.5.2 回转窑的构造 169
5.5.3 回转窑内的物料运动 173
5.5.4 回转窑内燃料的燃烧 174
5.5.5 回转窑内的热交换 176
5.5.6 回转窑的操作控制 177
5.6 隧道窑 178
5.6.1 隧道窑概述 178
5.6.2 隧道窑的结构 179
5.6.3 几种常见的隧道窑 184
5.7 间歇式窑 187
5.7.1 倒焰窑 187
5.7.2 梭式窑 188
5.7.3 钟罩窑 189
5.7.4 蒸笼窑 190
第6章 耐火制品 191
6.1 硅质耐火材料 191
6.1.1 概述 191
6.1.2 原料及其性质 191
6.1.3 硅砖的生产工艺要点 193
6.1.4 特种硅砖 196
6.1.5 熔融石英陶瓷制品 199
6.2 硅酸铝质耐火材料 201
6.2.1 概述 201
6.2.2 硅酸铝质耐火材料基础理论 201
6.2.3 黏土质耐火材料 205
6.2.4 蜡石质耐火材料 211
6.2.5 高铝质耐火材料 213
6.2.6 以硅线石族矿物为主原料的高铝质耐火制品 218
6.2.7 莫来石质耐火材料 220
6.3 刚玉质耐火材料 223
6.3.1 概述 223
6.3.2 刚玉质耐火材料生产工艺 223
6.3.3 锆刚玉制品和铬刚玉制品 227
6.3.4 其他刚玉制品 228
6.4 碱性耐火材料 228
6.4.1 概述 228
6.4.2 碱性耐火材料理论基础 229
6.4.3 镁质耐火材料 235
6.4.4 白云石质耐火材料 240
6.4.5 镁橄榄石质耐火材料 243
6.4.6 镁尖晶石质耐火材料 243
6.5 含锆耐火材料 246
6.5.1 概述 246
6.5.2 含锆耐火材料理论基础 246
6.5.3 锆英石质耐火材料 247
6.5.4 氧化锆制品 249
6.5.5 铝硅锆质耐火制品 250
6.6 含碳耐火材料 250
6.6.1 概述 250
6.6.2 黏土石墨制品 251
6.6.3 碳质耐火材料 251
6.6.4 碳化硅质制品 255
6.6.5 碳复合耐火材料 261
6.7 隔热耐火材料 273
6.7.1 概述 273
6.7.2 隔热耐火材料的组织结构特点 273
6.7.3 隔热耐火材料的性能 274
6.7.4 粉粒状保温隔热耐火材料 279
6.7.5 定形保温隔热耐火材料 283
6.7.6 纤维状隔热材料 284
6.7.7 复合隔热保温材料 286
第7章 不定形耐火材料 290
7.1 概论 290
7.2 不定形耐火材料工程原理 291
7.2.1 浇注料拌和物的内部结构 291
7.2.2 浇注料拌和物的流变特性 293
7.2.3 浇注料的内部结构 297
7.3 原材料及其要求 298
7.3.1 结合剂 298
7.3.2 耐火骨料和粉料 301
7.3.3 外加剂 302
7.4 水泥结合耐火浇注料 303
7.4.1 耐火水泥的物理化学性能及胶结原理 304
7.4.2 铝酸盐水泥结合浇注料 307
7.4.3 影响性能的因素 309
7.5 水玻璃结合耐火浇注料 311
7.5.1 水玻璃的胶结原理 311
7.5.2 水玻璃结合浇注料 312
7.5.3 影响性能的因素 313
7.6 磷酸和磷酸盐结合耐火浇注料 314
7.6.1 磷酸和磷酸盐的胶结原理 314
7.6.2 磷酸和磷酸盐结合浇注料 319
7.6.3 影响性能的因素 319
7.7 低水泥系列耐火浇注料 322
7.7.1 低水泥耐火浇注料 322
7.7.2 超细粉结合耐火浇注料 326
7.7.3 ρ-Al2O3结合耐火浇注料 327
7.8 黏土结合耐火浇注料 329
7.8.1 黏土的胶结原理 329
7.8.2 黏土结合浇注料 330
7.8.3 影响性能的因素 330
7.9 镁质耐火浇注料 331
7.9.1 胶结原理 331
7.9.2 镁质耐火浇注料 333
7.10 轻质耐火浇注料 334
7.10.1 轻骨料耐火浇注料 334
7.10.2 影响轻骨料耐火浇注料性能的因素 335
7.10.3 泡沫轻质耐火浇注料 335
7.10.4 加气轻质耐火浇注料 336
7.11 其他耐火浇注料 336
7.11.1 纤维增强耐火浇注料 336
7.11.2 自流浇注料 337
7.12 其他不定形耐火材料 339
7.12.1 可塑料 339
7.12.2 捣打料 339
7.12.3 干式振动料 340
7.12.4 喷补料 341
7.12.5 投射料 342
7.12.6 涂抹料 342
7.12.7 压入料 343
7.12.8 耐火泥浆 343
7.13 不定形耐火材料的生产工艺 345
7.13.1 生产 345
7.13.2 施工 346
7.13.3 烘烤及使用要求 347
第8章 特种耐火材料和用后可再生利用耐火材料 349
8.1 氧化物制品 349
8.1.1 氧化铝制品 349
8.1.2 氧化镁制品 353
8.1.3 氧化钙制品 355
8.1.4 氧化锆制品 357
8.1.5 氧化铬制品 360
8.2 氮化物制品 361
8.2.1 氮化硅制品 361
8.2.2 氮化硼制品 363
8.2.3 氮化铝制品 364
8.2.4 氮化钛制品 366
8.3 氮氧化物材料 366
8.3.1 赛隆材料 366
8.3.2 阿隆材料 370
8.3.3 镁阿隆材料 372
8.4 硼化物与硅化物制品 373
8.4.1 硼化物 373
8.4.2 硅化物制品 374
8.5 金属陶瓷制品 376
8.5.1 金属陶瓷及其分类 376
8.5.2 金属陶瓷用原料 376
8.5.3 金属陶瓷制品的生产工艺 376
8.5.4 金属陶瓷制品的性能及应用 377
8.6 用后可再生利用耐火材料 380
8.6.1 用后耐火材料的回收 380
8.6.2 用后耐火材料的处理方法 381
8.6.3 用后耐火材料再生产品的制备方法 383
参考文献 388