材料科学与工程专业洛阳生产实习报告

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1、 生产实习报告1、实习时间：2014年9月10日至2014年9月17日2、实习地点：河南省洛阳市中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司、洛阳泽川高温陶瓷有限公司、河南海格尔高温材料有限公司、中钢集团洛阳耐火材料有限公司（硅质分厂、镁质分厂、技术中心）3、实习目的：本次实习以生产实习为主，生产实习是学习材料科学与工程专业的一项重要的实践性教学环节，旨在开拓我们的视野，增强专业意识，巩固和理解专业课程；是理论联系实际的有力手段，是进行现场教学，补充理论教学的最好场所，所以我们每个学生都应该高度重视，认真对待。 通过生产实习，了解工厂生产规模、生产方法、产品品种及应用；了解生产工艺过程、工艺条件条件、控

2、制因素和产品质量检测方法；了解生产设备的结构性能、工作原理、操作条件及设备的维修、保养及使用注意事项。了解各车间所用设备、生产能力、原料消耗指示及生产中存在的问题；了解生产中曾出现过的故障及其原因，采用的措施及今后的打算。了解生产中所用的控制仪表、操作规程及生产技术管理情况、工厂的生产经验、合理化建议及技术改造概况、生产实习效果和存在的问题。通过生产实习，密切接触工人师傅和工程技术人员，学习他们的生产经验，技术革新和科研成果，认真倾听他们生产过程中的教训以避免我们在以后工作过程中少走弯路。进一步培养自己的专业素质，使我们加深对所学专业在工业中所处的门类、地位和作用的认识，巩固专业思想，培养事业

3、心、责任心和务实精神。4、实习内容:4.1安全教育：注意事项： 1.在工厂内任何区域严格禁止吸烟。2. 进入实习厂地要穿上实习准备的工作服，佩戴安全帽，有时到了灰尘大的厂房，还要带上口罩，禁止打闹，要列队进入工厂 。3、注意高空，有天车及悬挂物要绕行 。4不要靠近垒高的堆放物。 5. 同学在厂里不要成堆，不堵塞工厂的进出入口，不要站在工厂主干道上。4.2.实习单位、部门情况介绍：4.2.1中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司中钢洛耐院创建于1963年，原为冶金部直属重点科研院所，是中国耐火材料专业领域唯一的大型综合性研究机构，是我国耐火材料行业技术、学术、信息与服务中心和耐火材料科技成果的主要辐

4、射中心。1999年转制为科技型企业，经营范围涵盖耐火材料产品，产品质量检测，信息服务，工程设计、咨询、承包，国内外贸易以及检测仪器、齿科医用设备、包装材料、加工工具生产等多个领域。中钢集团洛阳耐火材料研究院已建成高纯氧化物系列制品、优质碳化硅制品，冶金功能耐火材料、不定形耐火材料、系列耐火陶瓷纤维及制品、无碱玻璃池窑用耐火材料、高温检测仪器等9条专业生产线，生产9大类应用于冶金、石化、建材、陶瓷、机械等行业的系列高新技术产品， 其中24项获国家级新产品，20项获河南省级高新技术产品称号。形成了年产高中档耐火材料2万余吨的生产能力，产品畅销国内外。 中钢集团洛阳耐火材料研究院与国际交往广泛，与世

5、界上40余个国家、地区的公司在经贸、学术等方面建立了密切合作关系，在行业内享有较高的国际知名度。中钢洛耐院拥有各类专业技术人员400余人，博士、硕士、教授级高工逾100人。研发中心是国家认定企业技术中心、河南省特种耐火材料重点实验室，并设有博士后科研工作站。建院45年来承担国家耐火材料领域各类科技开发计划和科技攻关项目300多项，取得部省级科技成果600多项，获得包括国家科技进步奖、发明奖在内的部省级以上科技奖励200多项，授权专利66项。中钢洛耐院是国家重点高新技术企业、国家创新型试点企业、国家级守合同重信用单位、河南省优秀高新技术企业、河南省创新型企业、河南省五十家高成长型高新技术企业、河

6、南省信用建设示范单位和AAA信用等级企业、省级文明单位等，通过了ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系和GB/T 28001职业健康安全管理体系的认证。4.2.2洛阳泽川高温陶瓷有限公司洛阳泽川高温陶瓷有限公司是一家具有独立法人资格、集连铸耐火材料科研开发、加工制造及售后服务一体化专业公司，前身为洛阳南苑耐火材料有限公司。泽川公司位于洛阳市秦岭南路，始建于1993年10月，是中国最早建设的连铸耐火材料专业厂之一，现有员工150人，年产连铸耐火材料6000吨。泽川公司组建以来先后承担了国家和地方科技攻关课题多项，共获得国家优秀成果奖一项、国家级科技进步三等奖一项、部省级科技进步

7、二等奖两项、三等奖三项；省级高新技术产品四项，国家级高新技术产品一项。泽川公司多年来致力于中国连铸耐火材料的发展，在超纯净钢及特种钢连铸领域享有很高的声誉。特别是近年来在高速重轨连铸方面表现突出，为中国高速铁路的发展做出应有的贡献。4.2.3河南海格尔高温材料有限公司河南海格尔高温材料有限公司专业生产钢铁行业用耐火材料，主要产品有电炉、转炉等使用的镁碳、铝镁碳、铝尖晶石碳质钢包砖、炉衬砖，钢包全功能耐材、滑动水口系列、座砖、透气砖、刚玉莫来石砖、复合棕刚玉砖、铁包和鱼雷罐用的铝碳化硅碳砖、不定形耐火材料等系列100余个品种的高级特种耐火材料，是全国耐火材料主要供应商之一。公司位于九朝古都洛阳市

8、，始建于1992年，是国家特种耐火材料研制和生产的骨干企业。公司现有职工500余人，年生产能力八万余吨。公司精良的装备、先进的工艺技术、严谨科学的管理体系及当地得天独厚、质地纯正的矿产资源为生产优质耐火材料提供了良好的物质基础。4.2.4中钢集团洛阳耐火材料有限公司钢集团耐火材料有限公司，是国内规模最大、品种最全的国有耐火材料生产厂家；是入选中国 520 家重点企业的唯一耐火材料企业；是国家统计局最新排定的中国大型企业之一；河南省高新技术企业。公司占地面积 111.49 万平方米，拥有总资产 10 多亿元。 主要生产各种定型不定型耐火材料，现主导产品有氧化物及非氧化 物复合陶瓷耐火材料，优质高

9、铝质、硅质制品，高档碱性制品，铝碳、铝镁碳连铸制品，轻质隔热制品，不烧制品，陶瓷窑具制品，不定型耐火材料制品等，许多产品填补了国内空白，达到并超过了国外同类产品质量。洛耐硅砖获国家耐材质量最高奖银质奖，处于国际领先水平。洛耐产品广泛用于冶金、建材、有色、电力、机械、轻工、石油、化工等行业的高温窑炉设施，畅销全国各省、自治区、直辖市，国内各大钢铁企业、建材企业、有色企业等都青睐并应用洛耐的产品。洛耐在中国耐火材料行业中占有明显的技术优势，各类专业技术人员有1100多人，占企业职工人数的四分之一还多。洛耐专设一个新产品研发省级技术中心，每年开发的新产品、新技术达20多项，仅二十世纪八十年代以来，就

10、有90多项新产品、新技术获国家及省部级科技进步奖和优秀新产品奖。洛耐走产学研相结合的新产品开发捷径，与北京科技大学、东北大学、武汉科技大学、西安建筑科技大学、鞍山科技大学等院校建立了密切的科技合作关系，形成了雄厚的新产品、新技术研发能力，使企业充满了活力。洛耐拥有各种生产耐火材料的先进设备4000多台（套），其中有从日本、意大利引进的75吨、2500吨自动压砖机，有先进的HT5640、HT5650数控模具加工机床，20多条（座）产品烧成超高温隧道窑、梭式窑，其中有中国最长的202.5米隧道窑，有从德国引进的世界上控制系统最先进、容积最大的176立方米全自动梭式窑，每年可配套生产各种高质量的耐火

11、材料20多万吨，陶瓷辊棒50多万支。公司技术中心建立的耐火材料质量检测检验实验室，是国家出入境检测检验局（河南）注册的实验室，具有耐火材料进出口理化检验报告证明资格。该实验室检测设备齐全、精良，装备有从日本、德国引进的激光粒度测定仪，X荧光光谱分析仪，偏光显微镜及国产全自动高温荷重蠕变测试仪等。除技术中心外，各生产子（分）公司也自有一套完备的自动检测设备，为生产高质量的耐火材料产品提供了可靠的技术保证。4.3实习工厂（车间）工艺布置及原理、工艺流程及特点、生产设备等分析描述4.3.1河南海格尔高温材料有限公司及洛阳泽川高温陶瓷有限公司4.3.1.1洛阳泽川高温陶瓷有限公司主要产品介绍：1、塞棒

12、系列：洛阳泽川高温陶瓷有限责任公司可生产各种规格和型号的整体塞棒，可根据使用需要在棒身渣线、棒头复合各种材料。目前该产品的使用寿命在包钢创下30个小时的纪录。本产品主要用于中间包钢流量控制。 亦可通过设计在整体塞棒内的吹氩孔,向中间包水口吹氩气,防止水口堵塞。2、长水口系列：上水口、模注水口、测温管、超纯净钢连铸用无碳无硅长水口、铝碳质不烘烤长水口。3、浸入式水口系列：铝锆碳质浸入式水口、含锆型复合浸入式水口、不吹氩防堵塞浸入式水口、快速更换浸入式水口、铝碳质浸入式水口。4、中间包系列：中间包浇口砖。4.3.1.2河南海格尔高温材料有限公司主要产品及生产能力公司年生产能力八万多吨，是国内耐火材

13、料主要供应商之一。主要产品及生产能力如下。其中炼铁用铁包、鱼雷罐、混铁车等用的铝碳化硅碳砖，年生产能力万余吨。1、精炼钢包砖：有镁碳砖、铝镁碳砖、铝镁尖晶石碳砖及无碳砖系列产品，年产量20000余吨。2、滑动水口系列：有不烧滑动水口、烧成滑板两大产品，年产量2000余吨。3、透气砖：铬刚玉透气砖年产量2000余吨。4、不定型耐火材料系列：有高炉出铁沟浇注料、有水炮泥、无水炮泥、低水泥浇注料、电炉底干打料、中包涂料、铁沟料、钢包浇注料、高强高密耐火浇注料、电炉喷补料、转炉喷补料、补炉料、焦油镁砂砖、渣沟料、火泥、电炉炉盖、钢包包盖、捣打料、预制块、干式防渗料、高强度轻质浇注料等，年产量30000

14、余吨。5、炼铁用铁包、鱼雷罐、混铁车等用的铝碳化硅碳砖，年产20000余吨。6、氮化硅结合碳化硅制品，年产6000余吨。4.3.1.3洛阳泽川高温陶瓷有限公司及河南海格尔高温材料有限公司镁碳耐火材料生产工艺生产工艺（一）镁碳耐火材料1、镁碳耐火材料定义以氧化镁和碳为主要成分的耐火材料。含氧化镁60%90%，碳10%40%。具有优良的抗渣侵蚀性、熔渣渗透性、热震稳定性和导热性。显气孔率为3%10%。采用高纯镁砂粉粒、碳素材料（包括石墨）和焦油沥青或树脂等为原料，经配料、热混、成型后，再经300左右或1000以上焙烧而成。为抑制砖中的碳的氧化，常添加铝、硅、镁等金属或氮化硼，加入量不超过5%。主要

15、用于炼钢氧化转炉的炉衬、出钢口，高功率电炉炉墙热点部位，以及炉外精炼炉内衬、盛钢桶渣线部位等。2、镁碳耐火材料原料选择（1）镁砂的选择 制备镁碳砖一般认为选用 电熔镁砂效果好，对它的要求是：a.颗粒结晶完整，方镁石晶间呈多角形直接结合，组织均匀，晶粒壮大 ，体积密度大，这样可以减少制品在高温下的失重，有利于提高 MgO颗粒在高温下与石墨共存的稳定性 。b.结晶稳定，孔隙度小，这样在高温还原气氛条件下发生化学反应 ( MgO+CMg +CO)时对 MgO的气化有抑制和减 缓作用，有利于提高制品的耐渣蚀性能。 c.纯度高 ，这样可以降低方镁石晶体被硅酸盐分割的程度 ，减少熔渣对晶界渗透的侵蚀速度

16、，有利于提高制品的高温性能。同时在镁碳砖使用中随着温度的升高所生成的低熔点层增厚 ，在 1 6 0 0 以上时聚集的杂质开始向砖外挥发 ，使砖组织劣化 ，Mg O含量越高，这种效应越步。一般选用一、二级电熔镁砂为原料，其化学成分表1 电熔镁砂的化学成分（2）石墨的选择 石墨的种类和纯度对镁碳砖的性能影响十分敏感，一般认为石墨纯度愈高。砖的高温强度愈高，抗氧化性愈好但纯度太高，石墨价格昂贵，经济上又不合理 所以纯度选择要适度，目前一般选用固定碳含量为9 49 6 的。另外石墨的形状与粒度影响石墨的氧化速度 ，一般来说选择结晶发育比较完整 ，高温性能良好的天然磷片状 粒度 0-100目的石墨比较好

17、。石墨鳞片较大时镁碳砖的抗剥落性和抗氧化性好，可以提高砖的抗侵蚀性能。使用过程中，砖内都形成较强的还原气氛，能还原炉渣中的铁氧化物，提高其牯性，减少其渗透目前国内山东南墅的石墨和黑龙江柳毛的石墨较好 ，其性能指标如表 2所示。表2 石墨的性能指标（3）结合剂的选择 镁碳砖的结合剂是影响镁碳砖质量好坏的原料。一般采用 841型热塑性酚醛树脂和 RPF A或 B型热固性酚醛树脂为液体结合剂 ，采用特种沥青为固体结合剂。作为液体结合剂 应具备以下条件。 a.室温下具有一定的粘度和流动性镁砂和石墨能很好的浸润，无时效现象； b.在热处理过程中要能进一步聚合，使制品具有较高的强度； c.在热 处理过程中

18、制品不应产生过大的体积膨胀或收缩，以免产生裂纹； d.制品在升温焦化过程中有较高的残碳量，同时焦化以后的碳素聚合体有良好的高温强度。作为固体结台剂应具备下列条件： a. p树脂含量高， 以便能很好地浸润镁砂和石墨，提高制品的高温性能和使用效果。 b.软化点高，以便粉碎时不堵塞设备一 c.残碳率高，可以提高制品的高温结合强度 ，而且可以相应减少石墨用量 841热塑性酚醛树脂结合剂和RPF A或B 热固性酚醛树脂结合剂的质量指标如表3 所示 。表3 镁碳砖液体结合剂的质量指标 (4) 金属添加物的选择 近年来的研制表明，氧化脱碳是镁碳砖损毁的主要因素为了提高砖的抗氧化性 能和高温抗折强度除了从镁砂

19、和石墨的纯度和结晶状态严格控制之外 ， 另一个途径是向砖中添加抗氧化剂 。作为镁碳砖抗氧化剂的重要成分一般有金属硅、金属铝和碳化硅等 。 研究指出：向砖中添加金属之所以能提高砖的抗氧化性及高温抗折强度，主要由于：a.金属和氧具有较强的结合力能优先于碳而被氧化。b.金属氧化后形成金属氧化物，低了砖的气孔率 ，阻止了炉渣的侵入。c.金属和碳能在较低的温度下反应生成强度较高的金属碳化物Id.当 Al 和Si 同时加入时，在高温下其相应的氧化物相互结合，形成硅铝尖晶石 ，使砖获得部分 陶瓷结合 当金属添 加剂 适量 时 ，砖的高温抗折强度可 以提高两倍以上研究还指出向镁碳砖中同时加入 Al 、S i

20、时，能显著提高砖的高温强度。 表4 金属添加物的性能指标3、生产工艺过程镁质耐火材料生产工艺流程（1）粗碎：原料仓粗分，拣料由天车给料颚式破碎机粗碎（2）细碎：后经由皮带传送圆锥破碎机中级细碎 斗式提升（3）筛分：机械振动筛。粒径不合格部分即筛上料，合格部分即筛下料。筛上料经皮带送回再次破碎，部分种类筛下料还需进行球磨机细磨。（4）配料：配料室，配料小车，天车（5）搅拌：湿碾机 混合碾压均匀 （6）压砖机机台料斗 （7）摩擦压砖机（8）检查合格后（合格尺寸，无缺陷）（9）烘干窑 热量来自烧成带余热；排出自由水；提高成品率（10）合格砖坯 根据砖的种类确定 装车（11）装窑车 隧道窑 烧成砖（1

21、2）成品 检验合格(13)包装运输电熔镁砂块料经颚式破碎机租碎，然后由对辊机破碎，经提升机到振动筛筛分 ，筛上部分作为镁砂骨料，筛下部分再送到球磨机进行粉碎 ，制成筒磨细粉，骨料及筒磨粉的粒度组成如表 5所示 ： 表5 镁砂骨料及筒磨粉的粒度（mm）组成，因石墨、沥青固体结合剂、固化剂和金属添加物的加入量少， 为使其在泥料中混合均匀，故事先应按比例经过预粉碎和璜混合后作为黑料细粉分袋包装。各种原料之间的配比如表 6所示表6 镁碳砖各原料配比 将经过预热的镁砂骨料 、镁砂细粉，预处理后的黑料细粉和液体结合剂送到混炼机进行混炼 ，泥料混炼后在800t或1O00t的摩擦压砖机上成型， 成型后送到隧道

22、干燥窑进行热处理 ，干燥温度为150-250 干燥时间为 2 4 h 。经干燥处理后的产品按外形尺寸标准和规定的理化指标进行检验 ，合恪的产品按不同编号分类入库 。（二）铝碳砖1、铝碳砖定义：以Al2O3和C为主要成分的含Al2O33585，含C 735的耐火材料。可分为烧成砖和不烧砖两大类。铝碳砖耐火度高，化学稳定性良好，耐侵蚀。如在配料中添加ZrO2。能获得良好的抗热震性。含Al2O3 7285、C 78的烧成铝碳砖的耐压强度可达110120MPa，1400抗弯强度达25MPa，含Al2O33546、C+SiC3037的烧成铝碳砖的耐压强度为2128MPa。铝碳砖主要用作滑动水口滑板、连铸

23、中间包整体塞棒等，也可用作铁水预处理用包衬和盛钢桶内衬等。2、铝碳砖生产工艺：工艺流程：铝碳滑板的制造工艺流程如图。该系列产品以铝矾土熟料，刚玉，石墨为主要材料，参入多种微分添加剂，具有微孔指标好，抗碱性能优良，导热系数高等优点。按制造工艺的不同可将铝碳砖分为烧成铝碳砖和不烧铝碳砖。（1）原料：烧结刚玉、电熔刚玉、烧结刚玉莫来石、合成莫来石、鳞片石墨、碳黑、硬质沥青和添加剂。氧化铝原料（粗中细）碳素原料(石墨、碳黑)添加物（Si、Al、SiC）结合剂混 合成型还原烧成油浸热处理机加工成品图 1 滑板制造工艺流程影响烧成铝碳滑板质量的因素刚玉抗侵蚀性能好，但膨胀系数比莫来石高；一定数量的莫来石有

24、利于提高滑板的热震稳定性，但随着SiO2含量的提高，滑板的抗侵蚀性能下降。因此烧成铝碳滑板中SiO2一般控制在512%内，合成莫来石加入量最多不超过30。碳素原料对滑板的抗侵蚀性能和热震稳定性有重大的影响。碳含量在10时，抗侵蚀性能最好；随着碳量的增加，抗热震性明显提高；碳黑属非晶质碳素，易于Si反应，在钢中难于溶解，可改善砖体显微结构，提高机械性能和抗侵蚀性能。一般采用两种或两种以上碳素原（2）混练泥混练设备：石墨比重轻，混练时易浮于混合料的顶部，使之不完全与配方中的其它组分接触。一般采用高速搅拌机或行星式混料机。加料次序：生产铝碳砖时，若不注意混练时的加料次序，则泥料的可塑性和成型性将受到

25、影响，从而影响到制品的成品率与使用性能。正确的加料次序为：氧化铝原料(粗、中、) 结合剂 石墨细粉和添加剂的混合粉。（3）混练时间视不同的混练设备混练时间略有差异。若在行星式混练机中混练，首先将粗、中颗粒混合35min,然后加入结合剂混碾35 min,再加入石墨，混碾45min,再加入细粉及添加剂的混合粉，混合35min,使总的混合时间在2030min左右。若混合时间太长，则易使石墨与细粉脱落，若太短，混合料不均匀，且可塑性差，不利于成型。（4）成型成型是提高填充密度，使制品组织结构致密化的重要途径，因此需要高压成型，同时严格按照先轻后重、多次加压的操作规程进行压制。生产铝碳砖时，常用砖时常用

26、砖坯密度来控制成型工艺，一般压力机的吨位越高，则砖坯的密度越高，同时混合料所需的结合剂越少（不然因颗粒间距离的缩短，液膜变薄使结合剂局部集中，造成制品结构不均匀，影响制品的性能同时也会产生弹性后效而造成砖坯开裂）。成型设备的选择应根据实际生产的制品尺寸加以具体选择，一般情况下成型设备的选择规则如下表：制品受压面积与压砖机吨位与的一般对应关系(5)油浸能提高滑板的使用性能。油浸使滑板的开口气孔下降，残碳量增加，从而可提高滑板的强度、抗热震稳定性和抗侵蚀性。油浸工艺：滑板预热油浸罐抽真空(真空度650mmHg以上)热的焦油或熔化的沥青对油加以0.81.6MPa的压强(6)热处理用酚醛树脂结合的铝碳

27、砖，可在150250 的温度下进行热处理，树脂可直或简接地硬化，使制品具有较高的强度。硬化处理升温制度：5060 ，树脂软化需保温；100110，溶剂大量挥发需保温；200或250 ，结合剂缩合硬化需保温。制造烧成铝碳砖的工艺要点：在氧化铝质主要原料中掺入炭素原料，并添加硅粉、SiC粉，铝粉等少量其他原料，以酚醛树脂或沥青为结合剂，经配料、混合、等静压成型(或机压成型)，在还原气氛中烧成烧成铝碳砖属于陶瓷结合或陶瓷一碳复合结合材料，它大量用作连铸用滑动水口滑板、长水口、浸入式水口上、下水口砖和整体塞棒等。不烧铝碳砖属于碳结合材料，由于抗氧化性明显优于镁碳砖，抗Na2O系渣的侵蚀性能优良，因此在

28、铁水预处理设备中得到了广泛的应用。（三）不烧铝碳滑板原料：刚玉、莫来石、等和等高铝矾土熟料、鳞片石墨、SiC、Si粉等。特点：不用烧成、油浸及干馏热处理、工艺简单，但相对于烧成铝碳滑板而言，强度偏低，气孔率稍高。工艺流程：与烧结铝碳转基本相同，无烧成环节。（四）不定型耐火材料不定型耐火材料是由骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂一一定比例组合成的混合料，能直接实用或加适当的液体调配后使用。即该料是一种不经过煅烧的新型耐火材料，其耐火度不低于1580C不定型耐火材料品种繁多，由生产方法和使用方法可分为混凝土、浇注料、可塑料、捣打料、喷补料、投射料、涂抹料、干式捣打料、火泥料，各种补炉料(沥清结合大面补

29、炉料、马丁砂等)也属于不定型之列。尽管不定型产品名称繁多，其典型生产方法可归为以下三种主要形式：1混凝土。将浇注料注入模型中，振动成型，脱模后热处理2浇注料。现场加工，用振动棒密实，养护后须热处理浇注料的整体性好于混凝土3可塑料。先将“浇注料”做成具有可塑性的泥条，配料中有缓凝剂，由塑料袋封装，在现场进行施工和热处理。4.3.2中钢集团耐火材料有限公司硅质分厂4.3.2.1硅质耐火材料主要由鳞石英、方石英以及少量残余石英和玻璃相组成的酸性耐火材料。二氧化硅含量94以上。真密度2.35g/cm3。具有抗酸性渣侵蚀性能。较高的高温强度。荷重软化开始温度16201670。在高温下长期使用不变形。热震

30、稳定性低以，天然硅石为原料，外加适量矿化剂，以促进坯体中的石英转化为磷石英。在还原气氛下经135014硅砖30缓慢烧成。加热到1450时约有1.52.2%的总体积膨胀，这种残余膨胀会使切缝密合，保证砌筑体有良好的气密性和结构强度。 硅砖属酸性耐火材料，具有良好的抗酸性渣侵蚀的能力，荷重软化温度高达16401670，在高温下长期使用体积比较稳定。硅砖的矿相组成主要为鳞石英和方石英，还有少量石英和玻璃质。鳞石英、方石英和残存石英在低温下因晶型变化，体积有较大变化，因此硅砖在低温下的热稳定性很差。使用过程中,在800以下要缓慢加热和冷却，以免产生裂纹。所以不宜在 800以下有温 第 5 页 度急变的

31、窑炉上使用。真比重小，反映砖中鳞石英和方石英数量多，残余石英量小，因而残余线膨胀小，使用中强度下降也少。 硅砖二氧化硅有七个结晶型变体和一个非晶型变体。这些变体可分两大类：第一类变体是石英、鳞石英和方石英，它们的晶型结构极不相同，彼此间转化很慢；第二类变体是上述变体的亚种和型，它们的结构相似，相互间转化较快。在理论上，硅石原料的SiO2含量越高，耐火度也越高。最有害的杂质是Al2O3、K2O、Na2O等，它们严重地降低耐火制品的耐火度。主要用于炼焦炉的炭化室和燃烧室的隔墙、炼钢平炉的蓄热室和沉渣室、均热炉、玻璃熔窑、耐火硅砖材料和陶瓷的烧成窑等窑炉的拱顶和其他承重部位。也用于热风炉的高温承重部

32、位和酸性平炉炉顶。4.3.2.2硅质耐火砖生产：硅质耐火砖一般硅含量高达95%以上，根据用途不同有不同规格的砖。其生产流程如下： 粉碎 混炼 成型 干燥 烧成 检验 包装 （1）将原料粉碎便于生产。 （2）将配好的料混炼均匀避免局部成分过多，产生缺陷。 （3）分为手工和机械成型。形状简单大批量生产的可以采用机械成型。这样的产品致密良好，气孔少。 （4）隧道窑中进行干燥一般温度在120左右 （5）烧成，在隧道窑中烧成温度1500左右，燃料为城市煤气或者煤气。梭式窑自动化程度高产量大。 （6）冷却后对产品进行检验。检验分为物检验和化检。物检验包括对硅质砖的长，宽，高，气孔以及高温蠕变的检验。化检一

33、般对产品的成分是否达到要求的含量进行细致的检验。 （7）检验合格进行包装，不合格的重新进入第一步再利用。4.3.3中钢集团耐火材料有限公司镁质分厂4.3.3.1镁质耐火材料多为碱性耐火材料，它含氧化镁8085以上，以方镁石为主晶相。生产镁砖的主要原料有菱镁矿、海水镁砂由海水中提取的氢氧化镁经高温煅烧而成）等。对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性。纯氧化镁的熔点高达2800,因此,镁砖的耐火度较粘土砖和硅砖都高。20世纪50年代中期以来，由于采用了吹氧转炉炼钢和采用碱性平炉炉顶，碱性耐火材料的产量逐渐增加，粘土砖和硅砖的生产则在减少。碱性耐火材料主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼以及一些高温热工

34、设备。4.3.3.2镁砖生产工艺流程（1）粗碎：原料仓粗分，拣料由天车给料颚式破碎机粗碎； （2）细碎：后经由皮带传送圆锥破碎机中级细碎斗式提升； （3）筛分：机械振动筛。粒径不合格部分即筛上料，合格部分即筛下料。筛上料经皮带送回再次破碎，部分种类筛下料还需进行球磨机细磨； （4）配料：配料室，配料小车，天车 ；（5）搅拌：湿碾机 混合碾压均匀 ；（6）压砖机机台料斗 ； （7）摩擦压砖机； （8）检查合格后（合格尺寸，无缺陷）； （9）烘干窑 热量来自烧成带余热；排出自由水；提高成品率； （10）合格砖坯根据砖的种类确定装车； （11）与硅砖生产工艺基本相同。 装窑车隧道窑烧成砖 ； （12

35、）成品 检验合格； (13)包装运输；4.3.4中钢集团耐火材料有限公司技术中心（1）物理分析 ：a.耐压室：压力试验机YE-2000；液压万能试验机WE-30B;电热鼓风干燥箱 b.耐磨室：高温耐磨试验机RNMJ-01H；耐磨试验机NMJ-01;电子天平DT-2000;电热鼓风干燥箱101-1ASB c.线变化室：热震炉R2L-2A;半自动热震炉R2L-2；耐火度炉；重烧炉 d.蠕变室：HRY高温荷软蠕变测试仪 e.热膨胀室：含碳材料导热仪RXD-04T；全自动热膨胀仪RP2-03P;热膨胀仪RP-120 f.导热室：高温导热仪HC-60;平板导热仪PBDRY-2A g.高温抗折室：高温抗折

36、试验机HMOR-02-111P;高温抗折仪HV-30HS h.荷重室：荷软蠕变测试仪HRY-30P;荷软仪HR-3A；荷重软化炉HRL-01T (16001700)i.常温室：旋片式真空泵2X-4；点热真空干燥箱402型；电热鼓风干燥箱HG101-2A；透气度测定仪DF-2 j.物相分析室：X射线衍射仪；原子吸收光谱；激光粒度仪（2）化学分析： a.化学分析室 b.碳硫分析室：高频红外碳硫分析仪；高温定碳仪；碳硫直读程控分析仪 c.熔样室：马费炉（耐火度测量）d.化学仪器室：滴定管；火焰光度计；精密恒温水箱；分光光度计；酸度计；比色计 e.X-荧光室：X-荧光光谱分析仪f.定氮室：定氮仪4.3

37、.5实习工厂主要设备分析描述（1）圆锥式破碎机：圆锥式破碎机工作原理：圆锥式破碎机工作时，电动机的旋转通过皮带轮或联轴器、传动轴和圆锥部在偏心套的迫动下绕一固定作旋摆运动，从而使圆锥破碎机的破碎壁时而靠近又时而离开固装在调整套上的轧白壁表面，使矿石在破碎腔内不断受到冲击，挤压和弯曲作用而实现矿石的破碎。（2）颚式破碎机颚式破碎机在矿山、建材、基建等部门主要用作粗碎机和中碎机。按照进料口宽度大小来分为大、中、小型三种，进料口宽度大于600MM的为大型机器，进料口宽度在300-600MM的为中型机，进料口宽度小于300MM的为小型机。 颚式破碎机的工作部分是两块颚板，一是固定颚板（定颚），垂直（或

38、上端略外倾）固定在机体前壁上，另一是活动颚板（动颚），位置倾斜，与固定颚板形成上大下小的破碎腔(工作腔)。活动颚板对着固定颚板做周期性的往复运动，时而分开，时而靠近。分开时，物料进入破碎腔，成品从下部卸出；靠近时，使装在两块颚板之间的物料受到挤压，弯折和劈裂作用而破碎。颚式破碎机按照活动颚板的摆动方式不同，可以分为简单摆动式颚式破碎机(简摆颚式破碎机)。复杂摆动式颚式破碎机(复摆颚式破碎机)和综合摆动式颚式破碎机三种。（3） 球磨机 球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。它广泛应用于水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它

39、可磨性物料进行干式或湿式粉磨。球磨机适用于粉磨各种矿石及其它物料，被广泛用于选矿，建材及化工等行业，可分为干式和湿式两种磨矿方式。根据排矿方式不同，可分格子型和溢流型两种。球磨机是由水平的简体，进出料空心轴及磨头等部分组成，简体为长的圆筒，筒内装有研磨体，筒体为钢板制造，有钢制衬板与简体固定，研磨体一般为钢制圆球，并按不同直径和一定比例装入筒中，研磨体也可用钢段，根据研磨物料的粒度加以选择，物料由磨机进料端空心轴装入筒体内，当球磨机简体转动时候，研磨体由于惯性和离心力作用，摩擦力的作用，使它帖附近筒体衬板上被筒体带走，当被带到一定的高度时候，由于其本身的重力作用而被抛落，下落的研磨体像抛射体一

40、样将筒体内的物料给击碎。 物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机第一仓，该仓内有阶梯衬板或波纹衬板，内装不同规格钢球，筒体转动产生离心力将钢球带到一定高度后落下，对物料产生重击和研磨作用。物料在第一仓达到粗磨后，经单层隔仓板进入第二仓，该仓内镶有平衬板，内有钢球，将物料进一步研磨。粉状物通过卸料箅板排出，完成粉磨作业。筒体在回转的过程中，研磨体也有滑落现象，在滑落过程中给物料以研磨作用，为了有效的利用研磨作用，对物料粒度教大的一般二十目磨细时候，把磨体筒体用隔仓板分隔为二段，即成为双仓，物料进入第一仓时候被钢球击碎，物料进入第二仓时候，钢端对物料进行研磨，磨细合格的物料从出料端空心轴排出

41、，对进料颗粒小的物料进行磨细时候，如砂二号矿渣，粗粉煤灰，磨机筒体可不设隔板，成为一个单仓筒磨，研磨体积也可之用钢段。 （4）振动筛 振动筛是利用振子激振所产生的复旋型振动而工作的。振子的上旋转重锤使筛面产生平面回旋振动，而下旋转重锤则使筛面产生锥面回转振动，其联合作用的效果则使筛面产生复旋型振动。其振动轨迹是一复杂的空间曲线。该曲线在水平面投影为一圆形，而在垂直面上的投影为一椭圆形。调节上、下旋转重锤的激振力，可以改变振幅。而调节上、下重锤的空间相位角，则可以改变筛面运动轨迹的曲线形状并改变筛面上物料的运动轨迹。 工作原理 ：振动筛工作时，两电机同步反向旋转使激振器产生反向激振力，迫使筛体带

42、动筛网做纵向运动，使其上的物料受激振力而周期性向前抛出一个射程，从而完成物料筛分作业。适宜采石场筛分砂石料，也可供选煤、选矿、建材、电力及化工等行业作产品分级用。 振动筛工作部分固定不动，靠物料沿工作面滑动而使物料得到筛分。固定格筛是在选矿厂应用较多的一种，一般用于粗碎或中碎之前的预先筛分。它结构简单，制造方便。不耗动力、可以直接把矿石卸到筛面上。主要缺点是生产率低、筛分效率低，一般只有5060%。 振动筛工作面是由横向排列的一根根滚动轴构成的，轴上有盘子，细粒物料就从滚轴或盘子间的缝隙通过。大块物料由滚轴带动向一端移动并从末端排出。选矿厂一般很少用这种筛子。 振动筛工作部分为圆筒形，整个筛子

43、绕筒体轴线回转，轴线在一般情况下装成不大的倾角。物料从圆筒的一端给入，细级别物料从筒形工作表面的筛孔通过，粗粒物料从圆筒的另一端排出。圆筒筛的转速很低、工作平稳、动力平衡好。但是其筛孔易堵塞、筛分效率低，工作面积小，生产率低。选矿厂很少用它来作筛分设备。 振动筛机体是一个平面内摆动或振动。按其平面运动轨迹又分为直线运动、圆周运动、椭圆运动和复杂运动。摇动筛和振动筛属于这一类。 振动筛工作时，两电机同步反向放置使激振器产生反向激振力，迫使筛体带动筛网做纵向运动，使其上的物料受激振力而周期性向前抛出一个射程，从而完成物料筛分作业。摇动筛是以曲柄连杆机构作为传动部件。电动机通过皮带和皮带轮带动偏心轴

44、回转，借连杆使机体沿着一定方向作往复运动。 机体运动方向垂直于支杆或悬杆中心线，由于机体的摆动运动，使筛面上的物料以一定的速度向排料端移动，物料同时得到筛分。摇动筛与上述几种筛子相比，其生产率和筛分效率都比较高。其缺点是动力平衡差。现在选矿厂很少用它，而被结构更合理的振动筛取代。（5）湿碾机轮碾机通常用于粉碎中等硬度物料，也可作为混合物料之用。主要由碾轮和碾盘组成。为能将物料充分混合均匀，加料时应遵循“先粗后细”“先干后湿”的原则。工作原理：物料是在碾盘平面与碾轮圆柱形表面之间受到挤压和研磨作用而被粉碎，被粉碎后的物料由固定刮板刮到筛板上，能够通过筛孔的物料在斜槽中由活动刮板送至卸料口卸出。用

45、作破碎时，产品的平均尺寸38mm；粉磨时为0.30.5mm。（6）摩擦压砖机 摩擦压砖机是采用摩擦传动，以冲击加压方式压制砖坯的成型设备。操作系统一般由一套杠杆机构组成，操纵方 式有手动和气动两种。 工作原理：机架上的电动机通过三角皮带使上部 横轴旋转并带动横轴上的两个摩擦立轮随轴转动。操作杠杆系统可使横轴和摩擦立轮左右串动，使之交替靠紧飞轮依靠摩擦力驱动飞轮作正反两个方向的旋转与飞轮联接的螺旋主轴通过固定在机架中心的内 螺母的螺旋作用带动滑块和冲头作上下往复直线运动压制砖坯。 飞轮旋转的转速因操作方式不同而异，冲头运动速度也随之而变更，当冲头在一瞬间产生锤性冲击时，飞轮系统所积蓄的动能，一部

46、分转换成所压砖坯的塑性变形能，被砖坯所吸收，经过反复多次冲压，使松散的泥料成为致密的砖坯;另一部分则消耗在压砖机受 力机件的弹性变形及摩擦损耗上。 设备组成摩擦压砖机由机架、传动装置、横轴及摩擦立轮、飞轮、螺旋主轴、滑块、冲头、操作系统及出砖器等组成。（7）隧道窑 1、隧道窑：是现代化的连续式烧成的热工设备，广泛用于陶瓷产品的焙烧生产，在磨料等冶金行业中也有应用。其中苏联列宁格勒地方设计的最新式隧道窑，较为先进。隧道窑始于1765年，当时只能烧陶瓷的釉上彩，到了1810年，有可以用来烧砖或陶器的，从1906年起，才用来烧瓷胎。最初著名的隧道窑，是福基伦式，到了1910年以后，就渐渐有了许多改进

47、的方式。 2、工作原理：隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行着窑车。燃烧设备设在隧道窑的中部两侧，构成了固定的高温带-烧成带，燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或引风机的作用下，沿着隧道向窑头方向流动，同时逐步地预热进入窑内的制品，这一段构成了隧道窑的预热带。在隧道窑的窑尾鼓入冷风，冷却隧道窑内后一段的制品，鼓入的冷风流经制品而被加热后，再抽出送入干燥器作为干燥生坯的热源，这一段便构成了隧道窑的冷却带。 在台车上放置装入陶瓷制品的匣钵，连续地由预热带的入口慢慢地推入（常用机械推入），而载有烧成品的台车，就由冷却带的出口渐次被推出（约1小时左右，推

48、出一车）。 优点 ：a.生产连续化，周期短，产量大，质量高。 b.利用逆流原理工作，因此热利用率高，燃料经济，因为热量的保持和余热的利用都很良好，所以燃料很节省，较倒焰窑可以节省燃料50-60%左右。 c.烧成时间减短，比较普通大窑由装窑到出空需要3-5天，而隧道窑约有20小时左右就可以完成。d.节省劳力。不但烧火时操作简便，而且装窑和出窑的操作都在窑外进行，也很便利，改善了操作人员的劳动条件，减轻了劳动强度。 e.提高质量。预热带、烧成带、冷却带三部分的温度，常常保持一定的范围，容易掌握其烧成规律，因此质量也较好，破损率也少。 f.窑和窑具都耐久。因为窑内不受急冷急热的影响，所以窑体使用寿命

49、长，一般5-7年才修理一次。 但是，隧道窑建造所需材料和设备较多，因此一次投资较大。因是连续烧成窑，所以烧成制度不宜随 意变动，一般只适用大批量的生产和对烧成制度要求基本相同的制品，灵活性较差。 5、实习感受：本次实习我们主要是学习高温耐火材料生产车间的工艺流程。这次能有机会去工厂实习，我感到非常荣幸。虽然只有十天左右的时间，但是在这段时间里，对于一些平常理论的东西，有了感性的认识，感觉到受益匪浅。我收获了很多的东西，这些都是我在学校里和课本上找不到的，现在我们即将踏入社会，这些实践性的东西对我们来说是至关重要的，它让我们脱离了书生的稚气，增加了对社会的感性认识、对知识的更深入的了解。6、致谢：感谢杨晓凤、魏瑞丽老师和部门领导以及师傅们对我的教导和帮助，我会继续努力的。参考文献1 无机非金属材料热工设备，姜洪舟主编，武汉理工大学出版社，2005 2材料科学与工程专业生产实习大纲，高里存主编，2010 3硅酸盐工业热工过程及设备(第二版)，姜金宁主编，冶金工业出版社，1994 4耐火材料成型技术,于乐海主编，冶金工业出版社，20105耐火材料工艺学，王邦维主编，冶金工业出版社，1984 6耐火材料分析，王海舟主编，科学出版社，2005 第 37 页