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武康利被大号试题*年年第学期2007〜20082课程名称耐火材料工艺学专业年级考生学号考生姓名试卷类型人卷/口卷口考试方式开卷口闭卷》口B
一、填空题(分,每题分)
202、耐火材料的显微组织结构主要有逢结合、直接结合两种类型
1、与氧化物材料相比,一般非等轴晶系的材料的热膨胀率较上,热导率较小
2、相同气孔率的条件下,气孔小而均匀的耐火材料隔热性能比气孔大而集中的耐火材料皿,耐火纤维3的隔热性能与其工^和排列取向以及密度等有关、硅砖生产中选择矿化剂的原则主要为矿化剂与能够形成二液区和液相形成开始温度不大于4SiO21470℃、连铸功能耐火材料是指塞棒、长水口和浸入式水口以及滑板等
5、“三石”指学组成_相同而晶体结构不同的铝硅质天然原料,随温度升高,发生分解,并伴随体积膨6胀,其中膨胀最大的是蓝晶石、亚白刚玉的熔制是通过添加无烟煤/焦炭/石油焦/含碳物质等还原剂,除掉铝矶土中的氧化7/C SiO2铁和部分等得到TiO
2、非氧化物耐火材料通常指碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物
8、高温陶瓷涂层的施涂方法主要包括烧结法或火焰喷涂、等离子喷涂、低温烘烤补强法/气相沉积法/9直接涂敷法等、高铝质耐火材料的高温力学性能主要取决于其空显效应和谡璃效应10
二、选择题(分,第题每空分,第题每空分)
1010.
521、不同耐火材料所对应的烧成条件及主晶相1材质主晶相主要使用部位致密硅砖47硅线石质低蠕变砖38直接结合镁铭砖59AbCh-SiC-C砖210镁质干式料16
①方镁石;
②刚玉;
③莫来石;
④鳞石英;
⑤方镁石、尖晶石;
⑥中间包;
⑦焦炉;
⑧热风炉;
⑨有色冶炼炉;⑩鱼雷车和混铁炉、白云石质耐火材料抵抗富铁渣侵蚀能力的顺序并且,气氛影响很大,气2312,5氛优于气氛4
①理论白云石;
②高钙白云石;
③富镁白云石;
④氧化;
⑤还原
三、判断简答题(分,每题分)
205、热剥落是渣渗透引起的材料变质而导致的剥落1答错热剥落是热震引起的剥落,渣引起的材料变质导致剥落为结构剥落、普通镁砖耐火度比硅砖高很多,所以,普通镁砖的荷重软化点比硅砖高2答错耐火度是无荷重条件下耐火材料抵抗软化的能力,荷重软化点是恒重条件下耐火材料抵抗软化的能力或普通镁砖主晶相方镁石熔点较硅砖主晶相鳞石英的高,但鳞石英为矛头双晶,液相为石英玻璃,粘度大,熔点较高,而普通镁砖方镁石通常被熔点较低的硅酸盐胶结相所包围、材料因为韧性存在问题没有在发动机中使用,所以,也不能作为耐火材料3Sialon答材料韧性不及金属,但强度、热震稳定性、抗渣侵蚀性优良,所以,可作耐火材料Siakm、水泥因含高温下易与渣、耐火材料组分反应形成低熔物,所以,浇注料都应向低水泥、超低4CaO,水泥甚至无水泥方向发展答水泥因含高温下易与渣、耐火材料组分反应形成低熔物主要指系耐火材料,而对CaO,AbOySiCh于刚玉或铝镁系耐火材料,可利用高温下形成高熔点物质改善性能CA6
四、论述题(分,每题分)
5010、干熄焦炉用莫来石石专荷重软化温度是衡量其优劣的重要物理性能指标试述影响这种材料荷重软1化性能的因素答)化学组成1一纯度越高,杂质越低,特别是含量越低,荷重软化点越高一般含量越高,荷重R2O AI2O3软化点越高杂质中、可分解莫来石,也会将影响荷重软化点MgO CaO)矿物组成2一莫来石比例越高,针状、棒状、柱状莫来石发育越好,荷重软化点越高一般电熔莫来石砖荷重软化点比烧结莫来石砖高;一玻璃相比接近莫来石、粘度大、表面张力大,荷重软化点高;Al O/SiO232一莫来石与玻璃相之间无反应,玻璃相不易润湿莫来石,呈孤岛状,一莫来般荷重软化点高;石晶粒越大,晶界越少,荷重软化点越高)外界条件3一烧成温度适当提高,保温时间延长,有利于荷重软化点改善;一还原气氛不利于荷重软化点提高;一升温速度越快,荷重软化点偏高、随着炉外精炼技术的发展,刚玉一尖晶石和矶土一尖晶石耐火材料已经成为钢包内衬的主要材料2试述这类钢包材料的尖晶石的引入方式、生产工艺路线和影响合成料质量的因素答)引入方式1一以镁砂或引入;MgO一以预合成镁铝尖晶石引入)生产工艺路线2菱镁矿或轻烧镁砂等+工业氧化铝或铝矶土生料或铝矶土欠烧料一配料一干法或湿法共菱镁矿或轻烧镁砂等+工业氧化铝或铝矶土生料或铝矶土欠烧料-配料一干法共磨f压球f干燥f轻烧f粉碎f压球f干燥f烧成轻烧镁砂等+工业氧化铝或铝矶土生料一配料一熔融一冷却或刚玉或矶土+镁砂或尖晶石一配料一混合一装袋-一现场加水搅拌一振动浇注一养护一烘烤一使用刚玉或矶土+镁砂或尖晶石+结合剂f配料一混碾一成型一烘烤一使用)影响合成料质量的因素3一原料纯度高,杂质少,特别是含量少,比接近理论尖晶石,尖晶石CaO SiChAl O/MgO23数量越高一般富铝尖晶石较理论尖晶石、富镁尖晶石难烧,致密度前者差一原料细度越细,混合程度越好,尖晶石生成越快,生成量越大一成型压力一定程度上也影响尖晶石反应扩散,也即反应速度和生成量一添加合适外加物,如、等,有利于尖晶石的生成速度MgCb AIF3一烧成温度应适当提高,保温时间应适当延长、含游离耐火材料被认为是冶炼洁净钢具有良好发展前景的耐火材料试说明其优势、存在问3CaO题和解决措施答)优势1熔点高,耐火性能好;-CaO一抗碱性和酸性渣侵蚀能力强;一高温下热力学性能稳定,因此,耐真空性能优越;一具有脱硫、脱磷及氧化铝等净化钢水能力;一资源丰富)问题抗水化性能差2)解决办法3一超高温烧成,或二步燃烧;一添加物烧成,如(等形成部分液相,或氧化饰等形成固溶体;Fe2h一形成稳定化合物,如、等;C2S CS CaZrCh3一表面处理,如磷酸、碳酸等,或树脂、沥青、硅油等;一真空包装、不定形耐火材料因生产工艺不同种类繁多请各举一例说明不定形耐火材料的种类及其特征4答)浇注料颗粒料+细粉+结合剂+减水剂,混合,加水搅拌,浇注成型,经养护、烘烤,1产生一定强度如钢包用刚玉■尖晶石浇注料,或,水泥为结合剂,等流动性好,浇注成型)捣打料颗粒料+细粉,混合,捣打成型,经烘烤,产生一定强度有加结合剂,有不2加结合剂,但通常加促烧剂;有加液态结合剂,有加固态结合剂如镁质干式捣打料,或电炉底捣打料捣打成型)涂抹料颗粒料+细粉+结合剂+可塑剂+促硬剂等,加水混合,人工涂抹成型,经烘烤,产生一3定强度如中间包涂抹料泥膏状,人工涂抹成型)喷涂料与涂抹料或浇注料配料相似,机械喷涂到炉壁上,经烘烤或在线温度烘烤,产生一定4强度如高炉湿式喷涂料机械喷涂)投补料或投射料颗粒料+细粉+结合剂+其它外加剂,加水混合,投射到需要修补的部位,经5烘烤或在线温度烘烤,产生一定强度如转炉大面修补料投射)耐火泥以细粉为主,添加结合剂等,加水混合,填充在砖缝之间,经烘烤将砖粘接在一起6如铝镁火泥泥膏状、碳复合耐火材料低碳化是耐火材料发展方向之一试说明低碳化可能导致的问题,如何解决,谈谈设5想答)问题(只要写出个)12一热震稳定性降低;一抗渣侵蚀,特别是抗渣渗透性降低;一导电性降低)解决办法(只要写出点)21一添加导热性、导电性好的金属或合金等;一添加非氧化物如或或或等;Sialon AlonSisW SiC一添加低热膨胀系数材料或引入微裂纹或抗渣性强的材料,如或错刚玉等;ZrCh采用超细石墨取代天然石墨;一添加纳米碳管、纳米碳纤维或晶须等;一改变颗粒级配,适当增大临界颗粒尺寸。