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毕业实习铝碳、镁碳耐火材料生产.pdf
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毕业实习铝碳、镁碳耐火材料生产.pdf
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毕业实习报告(耐火材料)
前言:
毕业实习是材料科学与工程专业本科生必修课程之一;是学生理论联系实
际的一次机会;是对教学的必要补充。为了更好的掌握所学的专业知识并能够
将这些知识融会贯通于实际工作中。
一、实习目的
我参加了河南海格尔高温材料有限公司及南苑耐火材料有限公司的实习 ,
生产实习的主要目的是:
(1) 使学生了解我国当前的耐火材料行业的发展趋势。
(2) 通过对生产车间, 管理单位及部门的接触, 使学生对耐火材料等无机非
金属材料制品的整个生产工艺流程、 常用设备、 生产原材料的选用等有关情况,
为毕业打下良好的基础。
(3) 实习期间学生到生产第一线, 深入生产实际参加施工技术组织、 施工管
理及技术经济等方面的实际工作,培养学生理论联系实际的能力,锻炼学生的
分析问题和解决问题的能力,并进一步巩固和深化所学的理论知识。
(4) 通过生产实习,密切接触工人师傅和工程技术人员,学习他们的优秀
品质,使学生进一步培养自己的专业素质,明确自己的社会责任和历史使命。
二、实习时间: 2011 年 3 月
三、实习地点:河南洛阳
四、实习单位: 河南海格尔高温材料有限公司 洛阳南苑耐火材料有限公司
五、实习单位简介:
5.1.1 河南海格尔高温材料有限公司
公司位于九朝古都——洛阳市, 始建于 1992 年,是国家特种耐火材料研制
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和生产的骨干企业。公司占地面积 70000 余平方米, 总资产达 8000 余万元,现
有职工 500 余人,年生产能力 3 万余吨,年产值超亿元。该公司拥有鄂式破碎
机、大型雷蒙磨、大中型混砂机、振动成型机、高吨位摩擦压力机等生产设备
30 余台;远红外电加热干燥窑 、隧道干燥窑、超高温窑、高温倒焰窑等烧成
设备 20 余座。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。
公司产品覆盖钢包砖、滑板及滑动水口、透气砖、座砖、氮化硅结合碳化硅、
不定形等六大系列。
5.1.2 洛阳南苑耐火材料有限公司
洛阳南苑耐火材料有限公司(以下简称南苑公司)位于洛阳市涧西区秦岭
南路,始建于 1993 年 10 月,是由洛阳耐火材料研究院和洛阳市涧西区工农乡
南村合作兴建的股份制企业, 主要生产冶金行业用连铸耐灰材料, 年销售额 3500
万元。南苑公司自 1995 年被认定为河南省高新技术企业至今。 2002 年通过
ISO9001:2000 版验收。南苑公司现有的连铸耐火材料生产线是国家耐火材料
工程研究中心的连铸耐火成果验证线。建厂以来共承担国家和地方科技攻关课
题多项,共获得国家级科技进步三等奖一项,部级二等奖两项,部级三等奖两
项,省级高新技术产品四项,国家级高新技术产品一项。
南苑公司是集科研、设计、生产为一体的专业生产冶金连铸耐火材料的科
技型企业,其产品质量水平一直保持国内领先水平,个别产品达到国际领先水
平。南苑公司近 5 年来先后参与了宝钢不锈钢生产线、攀钢轨梁设计和建设,
是宝钢、武钢、攀钢和天津钢管集团公司的战略供应商之一,尤其在特种钢、
纯净钢、超纯净钢方坯与板坯连铸,以及石油管材、轨梁的连铸领域享有很高
的声誉。
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5.2 河南海格尔高温材料有限公司及南苑耐火材料有限公司主要产品
海格尔高温材料有限公司(以下简称海格尔)主要的产品有镁碳耐火材
料,铬刚玉质、刚玉尖晶石质透气砖,此外还有氮化硅结合碳化硅,不定型耐
火材料等。洛阳南苑耐火材料有限公司要生产冶金行业用连铸耐灰材料。
六 镁碳耐火材料生产工艺
6.1 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。
6.2 镁碳耐火材料原料选择
镁碳砖是以电熔镁砂、 石墨、结合剂和金 属添加物等为原料经粉碎、 配料、
混炼、成型 和干燥而制得的不烧制品。制品的性能及使用 效果与原料的状况
有紧密的关系,而制品的成本构成与原料的状况亦有不可分割的联系.现将镁
碳砖生产所用原料的选择原则分别介绍如下 :
6.2.1 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:
( 1 ) 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 。
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( 2 ) 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+C—Mg +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。
( 3 ) 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 ,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
6.2.2 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 4 ~9 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。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。
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表 2 石墨的性能指标
6.2.3 结合剂的选择
镁碳砖的结合剂是影响镁碳砖质量好坏的 关键原料.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 。
( 1 ) 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;
( 2 ) 在热处理过程中要能进一步聚合,使制品具有较高的强度;
( 3 ) 在热 处理过程中制品不应产生过大的体积膨胀或收缩,以免产生裂纹;
( 4 ) 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:
( 1 ) 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。
( 2 ) 软化点高,以便粉碎时不堵塞设备一
( 3 ) 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
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