第一章 新型干法水泥窑系统 1
第一节 新型干法水泥窑系统设备 3
1．水泥的定义是什么？ 3
2．水泥生产工艺是怎样的？ 3
3．水泥熟料形成过程是怎样的？ 3
4．水泥烧成设备经历了怎样的发展历程？ 4
5．中国水泥工业的发展情况如何？ 5
6．各种水泥生产方法有什么特点？ 5
7．窑外预分解窑有什么特点？ 6
8．新型干法水泥窑烧成系统包括哪些部分？ 7
9．预热器的工作原理是怎样的？ 7
10．影响旋风预热器效率的因素有哪些？ 8
11．分解炉的工作原理是什么？操作时有哪些注意事项？ 8
12．三次风管的工作原理是什么？ 9
13．回转窑的工作原理是什么？有什么特点？ 9
14．水泥生料在回转窑内的运动情况如何？ 10
15．回转窑热工带是如何划分的？ 10
16．窑门罩的工作原理是什么？ 11
17．燃烧器的工作原理是什么？ 11
18．熟料冷却机的工作原理是什么？有什么作用？ 12
19．熟料快速冷却的目的是什么？ 12
20．余热发电系统有什么特点？ 13
21．水泥窑处置废弃物系统有什么特点？ 13
第二节 新型干法水泥窑系统对耐火材料性能的要求 13
1．新型干法水泥窑有哪些特点？ 13
2．窑温增高对耐火材料有什么影响？ 13
3．窑速加快对耐火材料有什么影响？ 14
4．窑径增大对耐火材料有什么影响？ 14
5．回转窑挥发性组分对耐火材料有什么影响？ 15
6．水泥窑系统复杂性对耐火材料有什么影响？ 15
7．水泥窑节能要求高对耐火材料有什么影响？ 16
8．水泥窑窑衬的主要损毁机理有哪些？ 16
9．水泥窑用耐火材料磨损机理是什么？ 17
10．水泥窑内耐火材料所承受的应力有哪些？ 18
11．回转窑内耐火材料所承受的机械应力有哪些？ 18
12．水泥回转窑内耐火砖的侵蚀机理是什么？ 18
13．水泥窑系统装备衬体结构是怎样的？ 19
14．预热器系统用耐火材料有哪些性能要求？ 19
15．预热器旋风筒内筒耐火材料有哪些种类？ 20
16．什么是水泥窑系统碱循环？ 20
17．分解炉用耐火材料有哪些性能要求？ 20
18．水泥窑系统结皮堵塞的因素有哪些？ 21
19．预防水泥窑系统结皮堵塞有哪些措施？ 21
20．三次风管用耐火材料性能要求有哪些？ 22
21．回转窑各带耐火材料性能要求有哪些？ 22
22．烧成带和过渡带用碱性砖性能要求有哪些？ 22
23．窑门罩用耐火材料性能要求有哪些？ 24
24．熟料冷却机用耐火材料性能要求有哪些？ 24
25．燃烧器用耐火材料性能要求有哪些？ 24
26．余热发电系统用耐火材料性能要求有哪些？ 25
27．水泥窑处置废弃物系统用耐火材料性能要求有哪些？ 25
28．新型干法水泥窑耐火材料的选材原则是什么？ 25
第二章 耐火材料基本知识 27
第一节 耐火材料基本知识 29
1．什么是耐火材料？ 29
2．什么是绿色耐火材料？ 29
3．耐火材料的化学组成是怎样的？ 29
4．什么是酸性耐火材料？ 29
5．什么是中性耐火材料？ 30
6．什么是碱性耐火材料？ 30
7．耐火材料的矿物组成是怎样的？ 30
8．耐火材料的结构是如何划分的？ 31
9．耐火材料的显微结构有哪几种？ 31
10．耐火材料的结构性能有哪些？ 31
11．什么是气孔率？ 31
12．什么是吸水率？ 32
13．什么是体积密度？ 32
14．什么是真密度？ 32
15．什么是透气度？ 32
16．什么是气孔孔径分布？ 33
17．耐火材料热学性能和电学性能是什么？ 33
18．什么是热容？ 33
19．什么是热膨胀性？ 33
20．什么是导热系数？ 33
21．什么是温度传导性？ 34
22．什么是导电性？ 34
23．耐火材料力学性能有哪些？ 34
24．什么是耐压强度？ 34
25．什么是抗折强度？ 34
26．什么是粘结强度？ 35
27．什么是耐磨性？ 35
28．什么是耐火材料的使用性能？ 35
29．什么是耐火度？如何测定耐火度？ 35
30．什么是荷重软化温度？ 36
31．什么是抗热震性？ 36
32．什么是高温体积稳定性？ 36
33．什么是高温蠕变性？ 37
34．什么是抗侵蚀性？ 37
35．什么是抗渣性？ 37
36．什么是抗酸性？ 38
37．什么是抗碱性？ 38
38．什么是抗玻璃熔液侵蚀？ 38
39．什么是抗CO侵蚀性？ 38
40．什么是抗氧化性？ 38
41．什么是抗水化性？ 38
42．什么是耐真空性？ 38
43．什么是耐火材料化学分析？ 38
44．什么是岩相鉴定？ 39
45．什么是差热分析？ 39
46．什么是耐碱性？ 39
47．耐火材料如何分类？ 39
48．常用的耐火材料有哪几种？ 41
49．什么是硅酸铝质耐火材料？ 41
50．什么是熔铸耐火材料？ 41
51．什么是不定形耐火材料？ 41
52．什么是自流耐火浇注料？ 42
53．什么是耐火喷射料？ 42
54．什么是耐火捣打料？ 43
55．什么是耐火涂抹料？ 43
56．什么是耐火可塑料？ 43
57．什么是轻质耐火浇注料？ 43
58．什么是耐火泥？ 43
59．耐火泥浆的粘结时间及稠度如何测定？ 44
60．耐火泥浆冷态抗折粘结强度及冷态抗剪粘结强度如何测定？ 44
61．热力学在耐火材料工业生产中有哪些应用？ 44
62．什么是硅酸盐的生成热、溶解热、熔化热、晶型转变热、水化热？ 44
63．什么是相图、相平衡与相律？ 44
64．什么是单元、二元、三元与四元系统相图？ 45
65．耐火材料中常用的相图有哪些？有什么作用？ 45
66．什么是相变？ 46
67．什么是液相-固相转变？ 46
68．什么是固相-固相转变？ 46
69．什么是固相反应？ 46
70．固溶体中的扩散类型有哪几种？ 46
71．分散体系理论在耐火材料生产中有什么作用？ 46
72．什么是陶瓷结合、化学结合与直接结合？ 47
73．晶体化学在耐火材料中有哪些应用？ 47
74．决定离子晶体结构的基本因素有哪些？ 47
75．晶体结构缺陷如何分类？ 47
76．什么是同质多晶？ 48
77．什么是类质同象与固溶体？ 48
78．熔融态和玻璃态有什么区别？ 48
79．什么叫烧结？ 48
80．添加物对制品烧结有什么影响？ 48
81．矿化剂的作用机理是什么？ 49
82．助烧结剂有什么作用？ 49
83．固相反应动力学在耐火材料中有哪些应用？ 50
84．什么是固相烧结动力学？ 50
85．什么是初次再结晶、二次再结晶与晶粒长大？ 50
86．什么是耐火材料用结合剂？ 50
87．耐火材料结合剂硬化方式有哪几种？ 51
88．耐火材料结合剂的结合机理有哪些？ 51
89．耐火材料结合剂选用原则有哪些？ 53
90．什么是硅酸盐水泥？ 53
91．铝酸盐水泥发展历程是怎样的？ 53
92．铝酸钙水泥中的主要矿物是什么？ 54
93．铝酸钙水泥的水化过程是怎样的？ 54
94．温度不同对铝酸钙水泥水化物有什么影响？ 54
95．铝酸盐结合相在受热后有什么变化？ 55
96．什么是化学结合耐火浇注料？ 55
97．什么是磷酸？ 55
98．磷酸的制取方法有哪几种？ 55
99．什么是磷酸二氢铝？ 55
100．磷酸二氢铝的制取方式如何？ 56
101．磷酸盐结合相受热后的转变过程是怎样的？ 56
102．什么是水玻璃？ 56
103．水玻璃的制造方法有哪几种？ 57
104．水玻璃成分调整如何进行？ 57
105．什么是水玻璃的老化？ 58
106．水玻璃的凝结与硬化机理有哪些？ 58
107．什么是硅溶胶？ 59
108．硅溶胶如何制备？ 59
109．如何调节硅溶胶硬化时间？ 59
110．什么是聚合磷酸盐结合剂？ 60
111．什么是亚硫酸纸浆废液结合剂？ 60
112．什么是酚醛树脂结合剂？有什么特点？如何分类？ 61
113．什么是沥青结合剂？ 62
114．什么是纤维素结合剂？ 62
115．什么是ρ-Al2O3结合剂？ 63
116．什么是耐火材料用外加剂？如何分类？ 63
117．什么是木质素磺酸钙？ 64
118．什么是抗氧化剂？ 64
119．什么是减水剂？ 65
120．什么是分散剂？ 65
121．什么是增塑剂？ 65
122．什么是促凝剂？ 66
123．什么是缓凝剂？ 66
124．什么是保存剂？ 66
125．什么是防缩剂？ 67
126．什么是起泡剂？ 67
127．什么是消泡剂？ 68
128．常用膨胀剂有哪些？ 68
129．什么是防爆剂？ 68
第二节 耐火材料原料 69
1．什么是硅灰？ 69
2．什么是叶蜡石？ 69
3．叶蜡石在耐火材料工业中有哪些用途？ 70
4．耐火黏土如何分类？ 70
5．耐火黏土的工艺性能有哪些？ 70
6．什么是耐火黏土的铝硅比？ 72
7．什么是黏土的烧结？ 72
8．什么是黏土熟料？ 72
9．什么是焦宝石？ 73
10．煅烧设备和煅烧工艺对焦宝石的性能有什么影响？ 73
11．什么是三石矿物？ 73
12．三石矿物的膨胀特性是怎样的？ 75
13．三石与高铝矾土熟料有什么不同？ 77
14．三石矿物制砖工艺是怎样的？ 77
15．什么是莫来石？ 77
16．莫来石的常见形态有哪几种？ 78
17．莫来石的合成方法有哪几种？ 78
18．高铝矾土原料如何分类？ 79
19．高铝矾土如何分级？ 79
20．高铝矾土加热后的变化过程是怎样的？ 80
21．不同等级的矾土生料有什么烧结特性？ 81
22．什么是工业氧化铝？ 81
23．工业氧化铝有哪几类？ 81
24．氧化铝的制备方法有哪几种？ 82
25．什么是刚玉？ 82
26．刚玉如何分类？ 82
27．什么是棕刚玉？ 83
28．什么是白刚玉？ 84
29．什么是致密电熔刚玉？ 84
30．什么是板状刚玉？ 84
31．电熔刚玉的生产过程是怎样的？ 84
32．什么是锆刚玉？ 85
33．什么是碳化硅？ 85
34．什么是镁砂？ 85
35．镁砂如何分类？生产方式有哪几种？ 86
36．什么是烧结镁砂？ 86
37．什么是电熔镁砂？ 86
38．电熔镁砂与烧结镁砂有什么不同？ 86
39．什么是再生镁砂？ 86
40．什么是轻烧氧化镁粉？ 87
41．衡量镁砂性能有哪几种方式？ 87
42．镁砂性能对耐火材料有什么影响？ 87
43．生产镁砂的原料有哪些？ 88
44．什么是菱镁矿？ 88
45．菱镁矿如何分类？ 88
46．菱镁矿如何提纯？ 89
47．菱镁矿煅烧过程是怎样的？ 89
48．海水镁砂的生产原理是怎样的？ 89
49．什么是水镁石？ 90
50．稳定剂在生产镁质耐火制品时有什么作用？ 91
51．什么是镁质材料中的硅酸盐相？ 91
52．什么是尖晶石？ 92
53．什么是镁铝尖晶石？ 92
54．镁铝尖晶石的生产方法有哪几种？ 92
55．合成镁铝尖晶石的主要途径是什么？ 93
56．什么是铁铝尖晶石？ 93
57．什么是镁铁尖晶石？ 94
58．什么是白云石？ 94
59．白云石的烧结过程是怎样的？ 95
60．白云石砂的制造工艺有哪几种？ 95
61．白云石烧结的影响因素有哪些？ 95
62．白云石砂有什么性质？ 96
63．什么是轻烧？ 96
64．什么是二步煅烧？ 96
65．什么是活化烧结？ 96
66．什么是轻烧白云石和死烧白云石？ 97
67．死烧白云石如何制备？ 97
68．什么是合成镁白云石砂？ 97
69．影响镁白云石砂显微结构的因素有哪些？ 97
70．合成镁白云石砂的性能是什么？ 98
71．什么是铬铁矿？ 98
72．什么是镁铬砂？ 98
73．铬矿中的铁离子对制品性能有什么影响？ 99
74．铬矿的化学矿物组成对制品性能有什么影响？ 99
75．烧结法合成镁铬砂有什么要求？ 99
76．电熔法如何合成镁铬砂？ 99
77．什么是铬铁矿尖晶石？ 99
78．什么是耐热钢纤维？ 100
79．什么是446#钢纤维？ 100
80．什么是波化微珠？ 101
81．什么是珍珠岩？ 101
82．什么是球形闭孔珍珠岩？ 102
83．什么是陶粒？ 102
84．陶粒的主要性质有哪些？ 104
85．如何制造陶粒？ 104
86．什么是漂珠？ 105
87．漂珠的形成和回收 106
88．漂珠与沉珠有什么区别？ 106
89．如何制取漂珠？ 107
90．什么是膨胀玻化微珠？ 107
91．什么是多孔熟料？ 107
92．多孔熟料的生产方法有哪几种？ 108
93．气孔对耐火材料导热有什么影响？ 108
94．多孔熟料中成孔方式有哪几种？ 108
95．什么是耐火空心球？ 109
第三节 新型干法水泥窑用耐火材料主要品种 109
1．传统水泥窑用耐火材料有哪几种类型？ 109
2．新型干法水泥窑用耐火材料有哪几种类型？ 110
3．水泥窑铝硅系耐火材料的主要品种有哪些？ 111
4．什么是耐碱砖？ 111
5．各类耐碱砖的适用部位是什么？ 111
6．耐碱砖耐碱机理是什么？ 111
7．耐碱砖用主要原料是什么？ 111
8．什么是磷酸盐结合高铝砖？ 112
9．什么是抗剥落高铝砖？ 112
10．什么是硅莫砖？ 113
11．什么是硅莫红砖？ 113
12．新型干法水泥回转窑高温带烧结碱性耐火材料主要有哪些品种？ 114
13．什么是镁铬砖？ 114
14．直接结合镁铬砖有什么特点？ 115
15．什么是白云石砖？ 116
16．什么是镁铝尖晶石砖？ 117
17．什么是镁铁尖晶石砖？ 117
18．什么是铁铝尖晶石砖？ 118
19．什么是方镁石锆酸镧砖？ 118
20．水泥窑用不定形耐火材料主要有哪些品种？ 119
21．什么是耐碱浇注料？ 119
22．耐碱浇注料耐碱机理是怎样的？ 120
23．耐碱浇注料所用主要原料有哪些？ 120
24．什么是抗结皮浇注料？ 121
25．什么是高铝质耐火浇注料？ 121
26．什么是莫来石质耐火浇注料？ 122
27．什么是刚玉质浇注料？ 123
28．什么是耐磨浇注料？ 123
29．新型干法水泥回转窑定型隔热耐火材料主要有哪些品种？ 124
30．隔热耐火材料如何分类？ 124
31．隔热耐火材料的生产工艺有哪几种？ 124
32．什么是硅酸钙板？ 125
33．硅酸钙板的生产工艺是怎样的？ 125
34．硅酸钙绝热保温材料制品如何分类？ 125
35．什么是耐火纤维？ 126
36．耐火纤维如何分类？ 127
37．耐火纤维有什么特性？ 128
38．耐火纤维制品有哪些优缺点？ 129
39．什么是硅酸铝纤维？ 129
40．什么是多晶纤维？ 129
41．陶瓷纤维有哪些性能？应用情况如何？ 130
42．什么是纤维毡？ 131
43．什么是绝热保温材料耐火材料？ 131
44．绝热保温材料耐火材料如何分类？ 132
45．什么是轻质隔热耐火砖？ 133
第四节 水泥窑用绿色耐火材料 133
1．水泥窑用绿色耐火材料的发展情况如何？ 133
2．铬公害有哪些表现？ 135
3．我国环境标准对六价铬是如何限定的？ 136
4．六价铬的转化条件是什么？ 137
5．水泥回转窑中的镁铬残砖中六价铬的含量有多少？ 137
6．水泥工业排放的镁铬残砖对环境有什么影响？ 138
7．镁铬残砖湿法解毒如何操作？效果怎样？ 138
8．镁铬残砖火法解毒如何操作？效果怎样？ 139
9．镁质耐火材料中氧化铬有什么作用？ 139
10．镁质耐火材料的结合相有哪几种？ 140
11．什么是无铬碱性砖？ 140
12．镁钙质耐火材料有什么特点？ 140
13．白云石砂如何制备？ 141
14．白云石砖如何制备？ 141
15．提高白云石砖抗水化能力有哪几种方式？ 142
16．白云石砖有什么特点？ 143
17．白云石砖如何应用？ 143
18．镁铝尖晶石砖有什么特点？ 144
19．镁铝尖晶石砖如何应用？ 144
20．铁铝尖晶石砖有什么特点？ 145
21．铁铝尖晶石砖如何应用？ 145
22．镁铁尖晶石砖有什么特点？ 145
23．镁铁尖晶石砖如何应用？ 146
24．如何提升镁质制品质量？ 146
25．什么是多层复合低导热莫来石砖？ 147
第三章 水泥窑用耐火材料配置、施工与维护 149
第一节 水泥窑用耐火材料配置 151
1．三次风管常用耐火材料有哪几种？ 151
2．窑门罩常用耐火材料有哪几种？ 151
3．篦式冷却机常用耐火材料有哪几种？ 151
4．冷却机矮墙常用耐火材料有哪几种？ 151
5．回转窑用耐磨砖有哪几种？ 151
6．前窑口用耐火材料有哪几种？ 152
7．水泥窑余热发电系统用耐火材料有哪几种？ 152
8．水泥窑处置废弃物系统所使用的耐火材料有哪几种？ 152
9．水泥回转窑衬里用标准砖型尺寸是如何规定的？ 152
10．回转窑ISO型砖特点及配砖比例是什么？ 153
11．回转窑VDZ型砖特点及配砖比例是什么？ 155
12．2500t/d熟料生产线耐火材料典型配置情况是怎样的？ 157
13．5000t/d熟料生产线耐火材料典型配置情况是怎样的？ 158
14．8000t/d熟料生产线耐火材料典型配置情况是怎样的？ 159
15．10000t/d熟料生产线耐火材料典型配置情况是怎样的？ 159
第二节 水泥窑用耐火材料施工 160
1．水泥窑窑衬如何施工？ 160
2．如何砌筑耐火砖？ 161
3．回转窑砌砖时要求的“两个百分之百接触”指的是什么？ 163
4．窑筒体内耐火砖的顶杠砌筑和砌砖机砌筑有什么不同？ 163
5．锚固件焊接工艺有哪些要求？ 163
6．陶瓷锚固件吊挂采用何种施工方式？ 164
7．浇注料施工对锚固件的使用有什么要求？ 165
8．浇注料对施工机具有什么要求？ 165
9．浇注料施工有哪些注意事项？ 165
10．浇注料施工后易出现哪些问题？ 166
11．冬天、雨天及暑天施工有哪些注意事项？ 166
12．耐火材料施工的检查和验收如何操作？ 167
13．预热器系统、窑门罩及冷却机耐火衬里如何砌筑？ 168
14．窑口浇注料施工技术方案是怎样的？ 168
15．回转窑筒体砖衬如何砌筑？ 171
16．筒体变形及跨焊缝部位砌筑方案是怎样的？ 171
17．回转窑筒体缩口变径部位砌筑方式及要求是什么？ 174
18．水泥回转窑内耐火砖挖补有哪些注意事项？ 175
19．窑内耐火砖砌筑后有哪些注意事项？ 175
20．冷却机耐火材料施工方式有哪几种？ 175
21．窑头罩耐火材料施工方式有哪几种？ 177
22．预热器系统施工方式有哪几种？ 179
23．三次风管直管如何砌筑？ 180
24．三次风弯管如何施工？ 182
25．喷煤管如何施工？ 183
26．新型干法水泥窑烘烤要求有哪些？ 184
27．新型干法窑新建生产线烘烤要求有哪些？ 184
28．新型干法窑生产线检修烘烤要求有哪些？ 185
29．新型干法窑生产线临停烘烤要求有哪些？ 187
第三节 水泥窑用耐火材料维护 188
1．水泥窑安全运转周期和衬料使用周期指的是什么？如何计算？ 188
2．回转窑窑内耐火砖更换标准是什么？ 188
3．正常生产时水泥回转窑筒体温度是多少？ 189
4．水泥窑系统回转窑外其他部位耐火砖更换标准是什么？ 189
5．耐火浇注料更换标准是什么？ 189
6．影响水泥窑耐火材料使用寿命的因素有哪几个？ 189
7．水泥窑内的耐火砖的保护措施有哪些？ 190
8．烧成带耐火材料损毁的主要因素有哪几个？ 190
9．提高碱性耐火材料使用寿命的措施有哪些？ 191
10．什么是窑皮？ 192
11．影响挂窑皮的因素有哪几个？ 193
12．窑皮平整的判断方法有哪几种？ 193
13．如何保护窑皮？ 194
14．降低水泥窑耐火材料消耗的基本措施有哪些？ 194
第四章 耐火材料的发展现状与趋势 197
1．中国耐火材料工业的发展现状如何？ 199
2．中国耐火材料工业存在哪些问题？ 199
3．中国耐火材料发展方向是怎样的？ 201
4．绿色耐火材料发展方向是怎样的？ 201
5．绝热保温材料耐火材料的发展趋势如何？ 205
6．耐火材料工业装备的现状与发展趋势如何？ 205
7．中国水泥工业的发展现状与趋势如何？ 210
8．新型干法水泥回转窑发展的技术方向有哪些？ 211
9．水泥工业窑用耐火材料的发展趋势如何？ 212
参考文献 214