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第一节 耐火原料的种类与技术发展3

一、耐火原料的分类3

第一章 耐火原料的种类与性质3

二、耐火原料工艺技术的发展4

1.选矿与提纯5

2.耐火原料的煅烧6

3.耐火原料的合成8

1.主成分10

一、化学组成10

第二节 耐火原料的化学矿物组成10

2.杂质成分11

3.添加成分12

二、矿物组成13

4.烧失量13

二、吸水率14

一、气孔率14

第三节 耐火原料的物理性质14

四、真密度15

三、体积密度15

五、硬度16

一、熔点17

第四节 耐火原料的热学性质17

二、耐火度18

三、热膨胀20

一、粒度与颗粒尺寸分布23

第五节 耐火原料的工艺性质23

四、导热性23

三、可塑性与结合性25

二、细度与比表面积25

四、干燥收缩与烧成收缩26

五、烧结温度与烧结范围27

第一节 粘土的种类及其特征31

第二章 耐火材料用粘土31

一、高岭石族矿物32

第二节 粘土中的矿物32

1.组成与晶体结构33

2.高岭石族矿物的特征35

二、蒙脱石族矿物36

一、基本性能与产状38

第三节 高岭土38

一、分类及产状40

第四节 耐火粘土40

二、高岭土的提纯加工40

三、高岭土的技术要求40

1.硬质粘土41

2.软质粘土与半软质粘土42

二、基本性能与杂质的作用43

2.耐火粘土的可塑性45

三、耐火粘土的工业要求46

第五节 球粘土46

1.化学组成47

2.矿物组成47

二、球粘土的基本性质47

一、球粘土的产状47

3.粒度组成50

4.可塑性等物理性质50

5.球粘土的热分析51

1.化学矿物组成与杂质的作用51

四、球粘土的应用52

三、球粘土的开采与加工52

第六节 耐火粘土熟料53

2.粘土的加热收缩与烧结54

1.高岭石的加热变化54

一、粘土的加热变化54

二、硬质粘土熟料55

三、煅烧高岭土56

1.铝矾土的矿物组成63

一、铝矾土的矿物组成与分类63

第三章 高铝质耐火原料63

第一节 铝矾土63

2.铝矾土的分类66

1.铝矾土的化学组成68

二、铝矾土的化学组成及其规律68

2.化学成分的相关性及其规律70

1.铝矾土的加热变化72

四、铝矾土的煅烧与铝矾土熟料72

三、铝矾土的技术条件72

2.铝矾土的烧结74

3.铝矾土熟料的相组成76

4.杂质对铝矾土熟料的影响77

五、铝矾土的精选与改性78

5.技术条件与典型性能78

1.铝矾土的精选79

2.铝矾土的改性81

1.晶体结构85

一、蓝晶石族矿物的基本性质85

第二节 蓝晶石族矿物原料85

3.蓝晶石矿物与莫来石的区分87

2.矿物性质87

2.矿石的精选加工89

1.矿物的形成条件及矿石特征89

二、矿石特征及精选加工89

3.技术条件与典型性能91

三、蓝晶石族矿物的加热变化92

1.蓝晶石精矿94

2.红柱石精矿96

3.硅线石精矿97

四、蓝晶石族原料的应用98

1.红柱石直接用于制砖99

2.改善耐火材料的性能100

4.用于合成莫来石103

3.用于不定形耐火材料103

2.莫来石相区106

1.莫来石的基本性质106

5.制备铝硅合金106

第三节 合成莫来石106

一、莫来石的基本性质与种类106

3.莫来石固溶体107

1.原料109

二、烧结莫来石109

4.合成莫来石的种类109

2.合成工艺110

3.影响烧结莫来石的因素111

4.烧结莫来石的技术条件和典型性能117

1.原料及配方的选择118

三、电熔莫来石118

2.电熔工艺119

四、锆莫来石120

3.电熔莫来石的技术条件和典型性能120

1.α-Al2O3125

一、Al2O3的基本性质125

第四章 氧化铝质耐火原料125

第一节 氧化铝的基本性质与晶型转变125

2.β-Al2O3126

4.ρ-Al2O3127

3.γ-Al2O3127

二、Al2O3的晶型转变128

1.拜尔法129

一、氧化铝的生产方法129

第二节 煅烧氧化铝129

2.碱石灰烧结法130

3.拜尔—烧结联合法132

1.无矿化剂煅烧133

二、氧化铝的煅烧133

2.矿化煅烧135

4.氧化铝的脱钠处理136

3.原料对煅烧氧化铝的影响136

三、煅烧氧化铝的磨细加工137

四、活性氧化铝138

五、煅烧氧化铝的技术条件140

第三节 α-Al2O3粉末142

5.碳酸铝铵热分解法143

4.有机铝不饱和羧酸盐热分解法143

1.水热分解法143

2.铵明矾热分解法143

3.有机铝烷基氧化物水解法143

1.生产工艺144

一、烧结氧化铝144

第四节 烧结氧化铝 板状氧化铝144

2.烧结氧化铝的性能145

1.板状氧化铝的特性147

二、板状氧化铝147

2.板状氧化铝的生产工艺148

3.板状氧化铝的应用149

第五节 熔融氧化铝 锆刚玉150

1.熔融净化原理151

一、熔融氧化铝的基本原理与工艺过程151

2.熔炼过程152

3.致密电熔刚玉154

2.电熔棕刚玉154

二、熔融氧化铝的品种154

1.电熔白刚玉154

5.β-刚玉155

4.亚白刚玉155

6.青刚玉156

三、熔融氧化铝的性能与技术条件157

7.锆刚玉157

3.石英砂岩163

2.石英砂163

第五章 硅质和半硅质耐火原料163

第一节 石英原料的主要类型及SiO2变体163

一、石英原料的主要类型163

1.脉石英163

1.SiO2变体的种类及性质164

二、SiO2的变体164

4.石英岩164

5.石英质砾石164

6.硅藻土164

2.SiO2的晶型转变166

3.矿化剂对SiO2晶型转变的作用168

一、硅石的分类172

第二节 硅石172

4.矿化剂的选择与加入量172

2.按转变速度分类173

1.按硅石的组织结构分类173

4.按剧烈膨胀温度分类174

3.按硅石的致密程度分类174

2.组织结构175

1.外观性质175

二、硅石的性质及评价175

3.化学成分与耐火度176

第三节 氧化硅微粉体177

三、硅石的技术条件177

4.硅石的致密程度与转变速度177

一、SiO2微粉体的种类178

1.硅灰的基本性质179

二、SiO2微粉体的性能与技术条件179

2.硅灰的典型性能与技术条件180

1.用于不定形耐火材料182

三、SiO2微粉体的应用182

2.用于碳化硅窑具184

1.叶蜡石的化学组成与晶体结构186

一、蜡石的矿物组成与矿石类型186

第四节 蜡石(叶蜡石)186

2.蜡石的矿物组成及矿石类型187

1.蜡石的产状189

二、蜡石的基本性能189

3.化学组成190

2.组织结构190

2.脱水速度191

1.机械强度与硬度变化191

4.耐火度191

三、蜡石的加热变化191

5.矿物组成与真密度变化193

4.热膨胀变化193

3.加热过程的体积密度、气孔率变化193

第五节 硅藻土194

四、蜡石的开采加工与质量要求194

4.导热性195

3.化学组成195

一、硅藻土的基本性能195

1.产状及性质195

2.矿物组成195

1.硅藻土的分类197

二、硅藻土的分类及质量标准197

3.加热过程的物相变化198

2.热膨胀性198

2.质量标准198

三、硅藻土的加热变化198

1.热分析198

4.加热烧结199

一、菱镁矿的类型与基本性质204

第一节 菱镁矿204

第六章 镁质耐火原料204

1.矿物组成205

二、菱镁矿的化学矿物组成205

2.化学成分206

三、菱镁矿的选矿提纯207

2.重选法208

1.浮选法208

1.天然菱镁矿209

四、菱镁矿的技术条件209

3.热选法209

4.化学选矿209

一、菱镁矿的加热变化210

第二节 轻烧镁粉210

2.菱镁石精矿210

二、轻烧镁粉212

第三节 烧结镁砂213

三、轻烧镁粉的技术条件与性能213

一、镁砂主晶相—方镁石214

二、镁砂中的次要矿物215

三、烧结镁砂的生产218

2.优质镁砂219

1.普通镁砂219

四、烧结镁砂的品种219

4.大结晶镁砂220

3.高纯镁砂220

5.镁铁砂(高铁镁砂)221

五、烧结镁砂的技术条件与典型性能222

7.镁硅砂(高硅镁砂)222

5.镁钙砂(高钙镁砂)222

第四节 电熔镁砂224

2.大结晶电熔镁砂225

1.电熔镁砂的工艺过程225

一、电熔镁砂的生产225

3.电熔镁砂的技术方向227

第五节 海(卤)水镁砂228

二、电熔镁砂的技术条件与典型性能228

1.海水镁砂的工艺原理229

二、海水镁砂的工艺原理及过程229

一、海(卤)水镁砂的发展历史229

2.海水镁砂的工艺过程230

2.热分解法制取卤水镁砂232

1.沉淀法制取卤水镁砂232

三、卤水镁砂的工艺原理与过程232

2.海水镁砂的脱硼(B2O3)233

1.B2O3对镁砂及镁质耐火材料性能的影响233

四、B2O3对镁砂质量的影响及其脱除233

五、海(卤)水镁砂的典型性能236

1.橄榄石族矿物239

一、橄榄石的基本性质239

第七章 镁硅质耐火原料239

第一节 橄榄石239

2.橄榄岩的产状与理化性能240

3.橄榄岩的加热变化241

1.加入镁砂或镁砂与铬矿石243

三、橄榄石的使用要点243

二、橄榄石的技术要求与典型性能243

2.烧成温度及气氛244

第二节 蛇纹石245

3.橄榄石的其它应用245

1.蛇纹石的种类与结构246

一、蛇纹石的基本性质246

二、蛇纹石的加热变化247

2.蛇纹岩的产状与组成247

第三节 滑石与镁质粘土250

三、蛇纹石的应用250

一、滑石的晶体结构251

二、滑石的产状、伴生矿物与矿石类型252

1.滑石的化学成分253

三、滑石的化学和加热性质253

2.滑石粉的技术条件254

1.滑石块矿的技术条件254

2.滑石的加热变化254

四、滑石的技术条件与典型性能254

2.滑石的细度257

3.滑石的煅烧257

五、窑具对滑石粉的技术要求257

1.化学成分257

2.化学和矿物组成258

1.地质产状、成因和分布258

六、镁质粘土的性质与应用258

3.镁质粘土的工艺性质259

一、绿泥石的晶体结构与分类260

第四节 绿泥石260

4.镁质粘土的应用260

1.成因与产状262

二、绿泥石的基本性质262

2.化学矿物组成263

三、绿泥石在窑具中的应用264

3.绿泥石的加热性质264

1.白云石的产状269

一、白云石的产状与分类269

第八章 钙基耐火原料269

第一节 白云石269

2.白云石的分类270

1.白云石的技术条件271

三、白云石的技术条件与典型成分271

二、白云石的基本性质与鉴别271

1.白云石的加热分解274

一、白云石的加热变化274

2.白云石的化学成分274

第二节 白云石的烧结与白云石砂274

2.白云石的烧结275

二、白云石烧结性能的提高276

1.白云石的二步煅烧277

2.添加物对白云石烧结的影响278

四、白云石砂的生产与性能281

三、白云石砂的抗水化性能281

第三节 合成镁白云石砂283

2.提高抗炉渣侵蚀性能284

1.提高抗水化能力284

一、MgO-CaO系中提高MgO含量的作用284

4.镁白云石砂中MgO含量285

3.提高高温强度285

2.工艺过程286

1.原料286

二、镁白云石砂的合成286

3.工艺参数对镁白云石砂性能的影响287

1.镁白云石砂显微结构特点288

三、镁白云石砂的显微结构与抗水化能力288

2.镁白云石砂抗水化能力的提高290

第四节 石灰质耐火原料292

四、镁白云石砂的典型性能292

3.石灰石的加热变化293

2.石灰石的化学成分293

一、石灰石的性质293

1.矿物性质293

2.钙砂的防水化295

1.钙砂的生产工艺295

二、钙砂的生产与防水化295

2.钙砂的应用296

1.钙砂的典型性能296

三、钙砂的典型性能和应用296

1.尖晶石的结构类型301

一、尖晶石的晶体结构301

第九章 尖晶石质耐火原料301

第一节 尖晶石族矿物的结构与性质301

2.反尖晶石结构的铁磁性302

2.尖晶石的基本性质303

1.尖晶石的种类303

二、尖晶石的种类与基本性质303

1.铬铁矿的产状305

一、铬铁矿的产状与性质305

第二节 铬铁矿305

3.铬铁矿的加热变化308

2.铬铁矿的化学组成308

1.铬铁矿的选矿方法310

二、铬铁矿的精选加工310

三、铬铁矿的分级及技术条件311

2.铬精矿的化学成分311

1.对铬铁矿成分的要求313

四、铬铁矿制砖要点313

2.铬铁矿的粒度315

一、镁铬砂的基本性质316

第三节 镁铬砂316

1.制造镁铬砂的原料317

二、镁铬砂的合成317

三、镁铬砂的典型性能与技术条件318

3.工艺过程318

2.镁铬砂中Cr2O3的含量318

第四节 镁铝尖晶石319

一、镁铝尖晶石的发展简史320

1.尖晶石的组成与种类321

二、镁铝尖晶石的组成、种类和生成机理321

2.尖晶石的生成机理与烧结322

1.尖晶石的化学成分与密度323

三、镁铝尖晶石的性质323

2.尖晶石的固溶与离析324

3.矿物组成与显微结构特征325

4.尖晶石的热膨胀性326

6.尖晶石的抗渣性327

5.尖晶石的耐热震性327

1.原料328

四、镁铝尖晶石的合成328

7.镁铝尖晶石的水化328

3.合成工艺329

2.MgO/Al2O3比值329

4.电熔法合成镁铝尖晶石330

1.活性尖晶石(轻烧尖晶石)331

五、镁铝尖晶石的典型性能与技术条件331

3.电熔镁铝尖晶石332

2.烧结尖晶石332

4.铝矾土基镁铝尖晶石333

第一节 锆英石337

第十章 锆基耐火原料337

一、锆英石的产状与基本性质338

1.锆英石的伴生矿物339

二、锆英石的伴生矿物和选矿339

2.锆英石的选矿340

3.粒度组成341

2.杂质矿物341

三、锆英石精矿的性能与技术条件341

1.化学组成341

4.锆英石的放射性343

1.锆英石精矿的加热性质344

四、锆英石精矿的加热变化与分解344

5.锆英石精矿的技术条件344

2.锆英石的分解345

3.锆英石的烧结347

第二节 斜锆石348

二、斜锆石的选矿与精矿性能349

一、斜锆石的产状与基本性质349

1.氧化锆的晶体结构350

一、氧化锆的晶型转变350

第三节 氧化锆350

2.氧化锆晶型之间的转变351

3.ZrO2晶粒在陶瓷基质中的相变352

二、氧化锆的稳定354

1.化学法(碱金属法)356

三、氧化锆的制备356

2.电熔法制备氧化锆357

四、氧化锆粉末358

3.等离子体法358

3.醇盐水解法359

2.水解沉淀法359

1.中和沉淀法359

一、加入锆基原料的作用360

第四节 锆基耐火原料的应用360

五、氧化锆的典型性能360

2.微裂纹增韧362

1.应力诱导相变增韧362

二、ZrO2在陶瓷与耐火材料中的增韧362

三、锆基原料的加入方式363

4.裂纹偏转和弯曲增韧363

3.裂纹分支增韧363

一、碳的种类367

第一节 碳的种类与结构367

第十一章 碳质耐火原料367

2.石墨的晶体结构368

1.金刚石的晶体结构368

二、碳的结构368

三、石墨化度和晶体密度370

3.无定形碳的结构370

1.天然石墨的工业分类372

二、天然石墨的工业分类与矿石类型372

第二节 天然石墨372

一、石墨的基本性质372

2.石墨矿石类型与杂质矿物373

1.石墨的选矿375

三、石墨的选矿与提纯375

2.鳞片石墨(精矿)的技术条件376

1.无定形(微晶)石墨的技术条件376

2.石墨精矿提纯376

四、石墨的技术条件376

第三节 鳞片石墨的性能与使用要求377

二、鳞片石墨的组成379

一、鳞片石墨的结晶状况379

1.碳的氧化反应388

三、鳞片石墨的氧化388

4.不同产地鳞片石墨的氧化389

3.纯度对氧化温度的影响389

2.粒度对氧化温度的影响389

1.鳞片石墨的纯度391

四、碳结合耐火材料对鳞片石墨的技术要求391

3.石墨的粒度与形状392

2.鳞片石墨的灰分392

4.鳞片石墨的加入量393

5.石墨的防氧化措施394

2.沥青焦395

1.冶金焦395

第四节 焦炭和无烟煤395

一、焦炭(冶炼焦、石油焦和沥青焦)395

3.石油焦396

二、无烟煤398

1.天然堇青石的产状与性质401

一、堇青石矿物的基本性质与结构401

第十二章 低膨胀耐火原料401

第一节 堇青石401

2.堇青石的多型变体402

二、合成堇青石的反应过程403

3.堇青石的结构与膨胀性403

三、堇青石的合成406

1.合成堇青石组成点的确定407

3.堇青石的合成工艺410

2.原料的选择410

1.堇青石耐火熟料显微结构特征413

四、合成堇青石的显微结构特征与性能413

第二节 钛酸铝414

2.堇青石耐火熟料的典型性能414

1.钛酸铝的形成机理415

二、钛酸铝的合成415

一、钛酸铝晶体结构与基本性质415

2.钛酸铝的合成416

三、钛酸铝的低膨胀特性417

1.钛酸铝的加热分解418

四、钛酸铝的热分解及其稳定418

2.钛酸铝的稳定方法419

五、钛酸铝的强度特征420

六、钛酸铝复合原料421

一、熔融石英的种类423

第三节 熔融石英423

1.耐火窑具424

三、熔融石英的品质与应用424

二、熔融石英的熔制和加工424

3.精密铸造425

2.熔融石英高级耐火材料425

1.析晶形为426

四、熔融石英的析晶426

2.影响析晶的因素427

第四节 含锂矿物428

3.使用熔融石英原料应注意的问题428

1.锂辉石429

一、含锂矿物的基本性能429

2.锂云母430

2.三元化合物及固溶体的膨胀特征432

1.Li2O-Al2O3-SiO2系三元化合物432

3.透锂长石和磷铝石432

二、Li2O-Al2O3-SiO2系无膨胀陶瓷432

3.无膨胀陶瓷和耐火制品434

三、含锂矿物的技术条件435

第一节 碳化硅439

第十三章 非氧化物耐火原料439

一、碳化硅的晶体结构440

2.碳化硅的冶炼工艺442

1.原料442

二、碳化硅的合成442

3.碳化硅砂的整形处理446

1.化学成分447

三、碳化硅的性能447

2.碳化硅的色泽448

4.碳化硅的稳定性与氧化449

3.碳化硅的物理和电学性质449

2.碳化硅的粒度组成451

1.碳化硅的理化性能451

四、碳化硅的技术条件451

1.碳化硅粉末的制备方法453

五、碳化硅粉末453

2.碳化硅粉末的一般性能458

六、碳化硅质耐火材料459

1.物理性质460

一、氮化硅的基本性质460

第二节 氮化硅460

3.热学和化学稳定性461

2.热学性质461

1.氮化硅的合成方法462

二、氮化硅的合成与典型性能462

2.氮化硅粉末的典型性能463

三、氮化硅的烧结464

一、氮化铝的基本性质465

第三节 氮化铝465

3.气相反应法466

2.液相反应法466

二、氮化铝粉末的合成466

1.固相反应法466

第四节 赛隆(Sialon)467

三、氮化铝粉末的性能与烧结467

1.赛隆的结构与组成468

一、赛隆的组成、结构与基本性质468

2.β′-Sialon的性质469

3.由天然原料制备β′-Sialon470

2.自蔓延反应法(SHS法)470

二、β′-Sialon的合成470

1.高温固相反应法470

1.赛隆的烧结471

三、赛隆的烧结与应用471

一、氮化硼的基本性质472

第五节 氮化硼472

2.赛隆在耐火材料中的应用472

二、氮化硼的合成与烧结474

二、碳化硼的合成与典型性能475

一、碳化硼的基本性质475

第六节 碳化硼475

一、结合剂的种类479

第一节 结合剂的种类与结合机理479

第十四章 耐火材料结合剂479

二、结合剂的结合机理480

三、结合剂的选择481

1.化学组成与分类482

一、组成与分类482

第二节 铝酸钙水泥482

2.铝酸钙水泥中的矿物483

1.原料的选择485

二、铝酸钙水泥的生产485

2.组成的确定486

3.生产工艺过程488

1.水化和硬化过程489

三、铝酸钙水泥的水化与硬化489

2.水化产物的加热变化491

四、技术条件与典型性能493

1.模数与分类497

一、水玻璃的基本性质497

第三节 水玻璃497

2.水玻璃的水解499

3.水玻璃的物理性质500

4.水玻璃的化学性质502

1.硬化过程503

二、硬化与促凝剂503

三、在不定形耐火材料中的应用504

2.促凝剂—氟硅酸钠504

第四节 磷酸及磷酸盐506

2.水玻璃的技术条件506

四、水玻璃的生产与质量标准506

1.生产方法简述506

1.磷酸的基本性质507

一、磷酸507

2.磷酸的制备与技术条件509

3.磷酸的胶结机理和应用510

二、磷酸铝结合剂511

1.磷酸铝结合剂的性质512

2.磷酸铝结合剂的制备512

3.磷酸铝的胶结机理和应用514

三、聚合磷酸钠结合剂516

1.聚合磷酸钠的分类516

2.三聚磷酸钠516

3.六偏磷酸钠518

第五节 亚硫酸纸浆废液519

一、组成与性质520

二、制备方法与品种521

三、技术条件与应用523

第六节 酚醛树脂524

一、酚醛树脂的合成与分类524

1.酚醛树脂的合成524

二、酚醛树脂的基本性质527

1.酚醛清漆527

2.酚醛树脂的分类527

2.甲阶酚醛树脂529

三、酚醛树脂的硬化530

1.酚醛清漆的硬化530

3.典型性能530

四、酚醛树脂的碳化532

1.酚醛树脂的加热变化532

2.甲阶酚醛树脂的硬化532

2.酚醛树脂的碳化率533

3.酚醛树脂碳化产物的性状534

1.无水树脂结合剂537

2.抗氧化树脂结合剂537

五、改性酚醛树脂537

六、酚醛树脂结合剂使用要点538

一、硫酸铝结合剂540

1.基本性质540

第七节 其它结合剂540

2.胶结机理及应用541

二、聚合氯化铝结合剂542

1.基本性能542

2.制备与应用543

三、ρ—Al2O3结合剂544

1.基本性质544

2.制备方法与典型性能545

3.水化、加热变化及应用545

四、硅溶胶结合剂548

五、硅酸乙酯结合剂549

六、纤维素结合剂550

七、沥青结合剂551

1.沥青的种类551

2.沥青的组成552

3.沥青的性质553

4.沥青的碳化与典型性能553

附录1 市售耐火原料技术数据559

1.高岭土559

2.耐火粘土561

3.球粘土563

4.粘土熟料567

5.铝矾土熟料569

6.蓝晶石569

7.红柱石571

8.硅线石572

9.莫来石572

10.煅烧氧化铝580

11.活性氧化铝587

12.刚玉590

13.其它氧化铝质原料595

14.石英砂597

15.硅灰597

17.菱镁石598

18.轻烧镁粉598

16.叶蜡石598

19.镁砂599

20.镁橄榄石604

21.滑石604

23.白云石605

24.镁白云石605

22.绿泥石605

25.铬铁矿606

26.镁铬砂606

27.镁铝尖晶石607

28.锆英石砂610

29.斜锆石612

30.氧化锆612

31.鳞片石墨614

32.堇青石615

33.钛酸铝616

34.锂辉石616

35.碳化硅617

36.氮化硅620

38.赛隆621

39.氮化硼621

37.氮化铝621

40.碳化硼622

41.铝酸钙水泥622

42.水玻璃626

43.酚醛树脂627

44.p-Al2O3结合剂628

45.硅溶胶629

46.莫来石结合剂629

47.铝酸钙骨料630