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2020-02-28 其他范文 下载本文

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陶瓷热工部分

1、按照工作制度分,陶瓷耐火材料烧结窑炉可分为哪两种?试比较其各自的优缺点。

2、陶瓷耐火材料隧道窑按窑长方向可分为哪几带(段)?其划分方法有哪些?

3、通常所说的隧道窑工作系统都包括哪几个系统?并说明各系统都有哪些设备或结构?

4、陶瓷和耐火材料隧道窑的烧成制度都包括哪些?由哪些因素确定?

5、烧结陶瓷耐火材料用隧道窑窑顶有哪两种结构?采用平顶结构,试说明其各自的优缺点。平顶窑窑顶构造有哪几种?

6、试说明隧道窑的窑长、内高和内宽尺寸的确定依据是什么?窑墙和窑顶的厚度等尺寸是如何确定的?

7、在现代陶瓷耐火材料隧道窑上多使用高速调温烧嘴,试说明这种烧嘴的优点?

(1)燃烧室的容积热力强度非常高

(2)高速烟气能够带动窑内气体循环流动,从而起到强烈的搅拌作用。

(3)烟气中生成的NOx含量较低。

(4)燃料适应性广,能够燃烧低热值的燃气。

(5)节省燃料。

8、在陶瓷耐火材料隧道窑中,为什么都把排烟排湿口布置在窑炉的下部,而抽热风口在上部和下部都有?

9、在隧道窑中,依照气幕的功能气幕分为哪几种?并分别说明其作用。用于封闭气幕的热风来源有哪几种?窑顶和窑墙的气幕风向有哪几种?

搅动气幕

循环气幕

气氛气幕

急冷阻挡气幕

封闭气幕

作用:① 扰动窑内气流,减轻窑内气体分层现象;或迫使窑顶高温气体向下流动。——减小窑内的上下温差。

② 保障窑内正确的气氛制度。

③ 急冷制品,并阻挡烟气倒流至冷却带。

④ 阻挡冷空气侵入窑内(窑头),或窑内热空气外泄到车间(窑尾)。

气幕风来源:窑头封闭气幕风可以是抽自车下的热风,或从冷却带抽出的热空气。窑尾的封闭气幕兼起冷却即将出窑的制品的作用,故气幕风取自车间的冷空气。

喷入方式:在窑墙、窑顶布置喷风孔。窑头封闭气幕一般以与窑内气流方向垂直的方式喷入。窑尾气幕以与窑内气流方向夹角 30~60°逆向喷入。

10、为什么陶瓷材料烧成后从最高烧成温度到800℃可以急冷,而从800~400℃必须缓冷?

11、陶瓷耐火材料隧道窑冷却带的热风有很多用途,试说明冷却带抽热风的原则是什么?操作不当会带来什么后果? 鼓入窑内的冷却风,必须在冷却带抽出,不能让其流入烧成带。且务必使:鼓入冷风量 = 抽出热风量。否则就会破坏窑的压力制度。

12、在陶瓷耐火材料隧道窑预热带产生断面温差的原因都有哪些?采取何种措施减轻其影响?

原因(1)窑内截面上的气体流速不均,最严重的是预热带。(2)窑内断面上的阻力分布不均。(3)窑车衬砖的吸热、蓄热,造成预热带下部温度下降。(4)车下漏入的冷风也会造成预热带下部的温度低于其上部温度。

措施(1)设置窑头封闭气幕和加强密封,减少冷风的侵入。(2)降低窑的内高,以减小几何压头。(3)窑顶采用平顶,或预热带窑墙上部向内倾斜收缩,以减少窑上部孔隙断面。(4)在预热带设置高速调温烧嘴,可带动窑内气体在横断面上循环流动,促使上下温度均匀。5)在预热带窑头设置封闭气幕,以阻止从窑头漏入冷风;在预热带温差最大处的窑顶设置搅拌气幕及循环气流装置(这是传统隧道窑常用的手段)(6)适当缩短窑长,减小窑内气流阻力 →减小预热带负压 →减小冷风漏入量。(7)排烟口靠近窑车车台面布置,迫使热烟气向下流。(8)设置车下鼓抽风设施,保持窑车上下的压力平衡。→减小冷风漏入量。

(1)采用热容小的轻质窑车,减少窑车的蓄热。但要保证制品烧成时的稳固。(2)严密窑车接头、砂封及曲折密封等处,减少冷风漏入量。

(1)合理码垛(装车),适当稀码,减少窑内阻力,并尽量使窑内断面上的阻力分布均匀。(2)码垛(装车)做到 “上密下稀”,使上部的气流阻力适当大些,下部气流阻力小些。

13、在隧道窑内,都采用了哪些措施为了防止车下冷气流漏入窑内及车上热气流漏至窑下?

14、陶瓷耐火材料工业窑炉的排烟系统主要包括哪几个部分? 主要包括排烟口、支烟道、主烟道(总烟道)、排烟机、烟囱等

耐火材料部分

第一章

铝硅系耐火材料

1.矾土基高铝质耐火材料的概念及分类。

2.说明高铝矾土原料的矿物组成。

主要化学组成:Al2O3、SiO2。其中Al2O3波动于45~80% 主要杂质组成:Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O。总含量为2.5~6.0%。

3.说明高铝矾土原料在加热过程中的化学变化。

4.影响矾土原料烧结的因素有哪些?说明“二次莫来石化”过程对矾土烧结的影响。因素主要是二次莫来石化过程和液相的数量及组成。

影响促进矾土的二次莫来石化是保证其充分烧结的重要前提,而矾土的烧结则始于其二次莫来石化过程结束的温度。

5.写出矾土基高铝砖的生产工艺过程(流程)。

7.说明影响烧结法合成莫来石质量的因素。

8.碱性熔渣对铝硅系制品有严重的侵蚀作用,现代钢铁技术已由酸性炼钢向碱性炼钢技术的发展,从这些材料说明铝硅系制品不适合炼钢炉等设备中使用,也不适合在水泥回转窑烧成带使用。

9.试说明三石类原料的特性,为什么蓝晶石常在不定型耐火材料中使用?其起到什么作用蓝晶石、硅线石、红柱石,俗称“三石”化学组成相同(Al2O3·SiO2,Al2O3:62.92%;SiO2:37.08%)蓝晶石属三斜晶系,后两者属斜方晶系“三石”加热到1300℃以后,均不可逆地转化为莫来石伴随有一定的体积膨胀

蓝晶石是不定型耐火材料良好的膨胀剂。热膨胀性稳定性耐火度高抗化学腐蚀特性

10、为什么说Ⅱ级矾土较Ⅰ、Ⅲ级矾土难以烧结? a).II 级矾土中的Al2O3含量恰好处于莫来石的理论组成附近(65~75%),铝硅比Al2O3/SiO2≈2.55,因此烧结过程中生成的莫来石量最大,二次莫来石化过程最长,产生的体积膨胀最大,使得烧结困难。

b).在II级矾土矿物组成中,高岭石和水铝石接近于各占约50%(51.5/48.5),其组织结构最不均匀,含有许多结构致密、大小不等且分布不均的球状或椭球状体,这使得II级矾土的二次莫来石化过程结束的温度最高。

第二章

硅质耐火材料

1.为什么希望硅砖的矿物组成中要有尽可能多的鳞石英、尽可能少的残余石英和方石英?

1)鳞石英可在砖体结构中形成由矛头状双晶构成的相互交错网络结构,赋予制品较高的荷软温度及机械强度。2)鳞石英各变体之间发生晶型转变时,引起的体积效应最小(0.40%),故具有较好的体积稳定性。

3)方石英在晶型转变时,引起的体积变化最大(2.8%)。残余石英在制品于高温下使用时,会继续发生晶型转变,产生较大的体积膨胀,导致制品结构松散。

2.硅质制品生产中,加入的矿化剂有何作用?说明矿化剂的作用机理。

1.在高温下促使石英转变为鳞石英和方石英,而又不显著降低制品的耐火度。

2.防止砖坯烧成时因发生急剧体积效应而产生的松散和开裂——矿化剂的存在导致一定量液相的形成,从而缓冲砖坯因体积变化而产生的内应力。

机理(1)

α-石英(A)在矿化剂作用下转化为半安定方石英(B),同时相互融合产生液相(L)

(2)液相形成后,更促使A、B不断熔入液相,使之成为过饱和熔体,然后以稳定的鳞石英从熔体析出(3)液相的存在缓冲着晶型转变所引起的体积膨胀应力,防止制品开裂和结构松散。

3.硅砖生产中为什么通常采用“石灰乳+铁鳞”作为矿化剂?(1、矿化剂的使用效果;

2、生产工艺控制;

3、价格。)1.该系统的始熔温度较低

2.CaO既有足够的矿化作用,又对硅砖的耐火度降低不大。

3.CaO可以改善坯料的结合性和可塑性,使砖坯具有足够的干燥强度。——因为Ca(OH)2是一种气硬性胶凝性物质。

4.氧化铁的加入可以显著降低液相出现的温度及其粘度,既提高鳞石英的生成量,又可缓解内热应力,减小制品的开裂。5.价格便宜

4.α石英向α鳞石英转化体积变化大而α石英向β石英转化体积变化小,但为什么前者转化的危害小,而后者的转化危害大?

第三章

镁钙系耐火材料

1、镁质材料的来源有哪些? 菱镁矿、海水和卤水。

2、根据MgO-FeO和MgO-Fe2O3二元系统相图说明为什么镁质耐火材料抗铁渣的侵蚀性能良好?

3、试分别说明镁质耐火材料中杂质CaO和SiO2的危害,为什么在镁质耐火材料生产中严格控制CaO/ SiO2?

4、镁砂在烧结时分为一步煅烧和二步煅烧两种工艺,试说明二种工艺的优缺点/;为什么说一步煅烧难以生产优质镁砂?

烧结温度比一步法可降低100~200 ℃,并使高纯镁砂达到理想的体积密度和矿物组成,但燃料耗量大(比一步法增加约50%)。

5、为什么电熔镁砂的性能要远优于烧结镁砂?

电熔镁砂追求的是一种粗晶结构,或者说大结晶颗粒。因为大结晶镁砂具有体积密度高、晶格常数和热胀系数稳定,以及比烧结镁砂中方镁石细晶强得多的抗侵蚀性。

6、试说明普通冶金镁砂和合成冶金镁砂的各自特点。

普通冶金镁砂在使用时需加入10~25% 的助溶剂(一般为平炉渣)。但由于难以混合均匀,因此使用效果不佳,炉底修补质量难以保证。而合成冶金镁砂则避免了这一问题。

7、镁铬砖应该采用什么烧成气氛?并说明理由。

烧成气氛控制为弱氧化气氛。氧化气氛下,尖晶石相易固溶入方镁石晶体中,而铬铁矿中的FeO则被氧化。而在还原气氛下,金属氧化物会被还原成Fe-Cr金属,这是更要避免的。

8、什么是镁碳砖?为什么镁碳砖在钢铁冶金行业应用时就有良好的性能?而为什么现在使用量大幅度减少了? 镁钙砖是以烧结镁砂或电熔镁砂为主要原料,并加入适量的石墨和含碳有机结合剂而制成的镁质制品。镁碳砖性能特点:优良的抗渣性和抗热震剥落性,低的高温蠕变率,以及 极高的耐火度(>2000℃)。

9、在生产白云石质制品时要注意什么?为什么白云石质制品多要渗树脂等有机物且要进行有机物浸渍处理?或采用含碳结合剂?

10、为什么直接结合的镁砖和镁铬砖的性能要优于普通的镁砖和镁铬砖?

11、试说明在生产白云石碳砖时,为什么要对白云石砂进行烘焙?且同时要对焦油进行熬练除水处理?

第四章

尖晶石质耐火材料

1、为什么说铬砖是尖晶石质耐火材料?

系指以尖晶石类矿物为主要耐火相组成的耐火材料

广义尖晶石化学通式:MO·R2O3(MR2O4)点阵间隔:MgAl2O4< MgCr2O4 < MgFe2O4

2、根据相图说明镁铬砖生产在相图中何区域?

3、为什么说在镁铬砖中,铬矿含量增加则抗铁渣侵蚀性能下降?

4、为什么合成的镁铝尖晶石多是富MgO的尖晶石?

第五章

含碳耐火材料

1、耐火材料使用的石墨主要有哪几种?

碳素原料主要有天然石墨、焦炭(包括煤焦和石油焦)、无烟煤,以及碳化硅。

2、生产碳质耐火材料的主要原料有哪些?

1.碳素原料2.结合剂:生产炭砖所用的结合剂有煤沥青、煤焦油和蒽油等,但主要使用中温沥青作结合剂。

3、在SiC合成中添加食盐的作用是什么?添加木屑的作用是什么?

食盐的作用:有利于纯化反应产物——碳化硅。它可与原料中的Al2O3、Fe2O3等杂质反应生成挥发性的氯化物。木屑的作用:使配合料体系蓬松,以利于合成过程中产生的大量气体顺利逸出,避免发生爆炸。

4、目前,常用的工业制备SiC的方法什么? 碳还原氧化硅法

第六章

不定型耐火材料

1、不定型耐火材料的分类方法有哪些?按照这些分类方法,不定型耐火材料可分为哪几类?

1、按主要耐火骨料品种分类--粘土质浇注料--高铝质浇注料--刚玉质浇注料--莫来石质浇注料--碳化硅质浇注料

2、按所用结合剂分类

--水泥结合浇注料--水玻璃结合浇注料--磷酸盐结合浇注料--硫酸盐结合浇注料

3、按施工和使用方法分类

--耐火浇注料--耐火捣打料--耐火喷涂、喷补、涂抹料--耐火泥(浆)--耐火投射料

4、按热工设备或使用部位命名--钢包料

2、简述不定型耐火材料的性能特点。

工厂占地面积小,投资少,能耗低;生产过程简便,劳动强度低;供货周期短;适用性强,可制成任何形状的构筑物;施工简便,直接使用或调配后使用;使用方便,可进行在线或离线修补;

缺点:体积稳定性较差、气孔率较高、耐侵蚀能力一般不强、质量波动较大,使用后拆卸困难、现场须配备专用施工设备等。

3、不定型耐火材料的结合方式有哪些?

水合结合:化学结合:聚合结合:陶瓷结合:粘附结合:凝聚结合:

4、在不定型耐火材料中常加入防爆剂,试解释为什么?

通过加入物形成的气体、融化后形成的裂纹或因膨胀系数不一致形成裂纹来开辟排除水蒸汽的通道,以防止制品膨胀爆裂

5、试说明不同的结合剂水泥对不定型耐火材料性能的影响。

第一章、陶瓷耐火材料原料的预处理 2学时

1、陶瓷制品生产中,需要对原料进行煅烧处理的情况有哪些?普通陶瓷生产中主要可能涉及哪些原料? 1、为改变其晶型结构,有利于工艺成型和便于粉碎,如日用陶瓷用的原料滑石,新型陶瓷用的氧化铝。2、为有利于破碎,如石英。3、煅烧后,工艺性能的改变,提高制品性能。4、原料需要引入一部分同等原料,以不改变其化学成分。5、有利于提高原料纯度。ZrO2、TiO2、Al2O3,2、试说明粘土风化的目的或作用。

3、试比较六种塑性坯料的制备工艺过程各自的优缺点。

4、针对可塑坯料和压制坯料,分别写出一种目前最常见的坯料制备流程。

5、相对于生料釉而言,熔块釉的优点有哪些?(制备熔块的目的和作用有哪些?)(1)可降低釉料的烧成温度,并改善釉面质量;且成熟温度范围宽、适应性强。

(2)将某些水溶性化合物转变为难溶或不溶于水的硅酸盐化合物,从而保证施釉后釉层和坯体的组成稳定。

(3)降低或消除某些原料的毒性。

(4)使某些比重特别大的原料与其他轻质原料反应,形成均匀地整体,以免在加工釉料时后产生沉降分离,影响组成均匀性。

(5)使某些含大量挥发性气体的原料(如CaCO3)在制备熔块过程中预先分解,从而避免釉料烧成时因此而产生缺陷。

(6)对乳浊釉而言,制成熔块釉使用可显著改善釉的乳浊效果。

6、阐述熔块的配制原则。1)熔块中的(R2O+RO)/(SiO2+R2O3)(摩尔数之比,下同)应在 1:1 ~ 1:3之间,以降低熔块的熔制温度,减少R2O、PbO、B2O3等成分的挥发损失。

(2)引入R2O、B2O3 的化工原料均须配入熔块。有毒原料均须配入熔块。

(3)须使熔块中∑R2O <∑RO;对于含硼熔块,应使 SiO2/ B2O3 >2 ——以保证熔块不溶于水。

(4)熔块中的 Al2O3 的摩尔数应 <0.2,以免熔制温度太高,熔体粘度太大,均化质量不好。

第二章、坯釉料制备工艺及设备 8学时

1、在陶瓷耐火材料生产中,为什么要对材料进行破粉碎加工?(1)便于各种原料组份混合均匀,并使坯料具有良好的成型性能。

(2)有利于坯体(釉料)烧成时高温化学反应的顺利进行,从而缩短烧成周期,并降低烧成温度。(3)有利于排除原料中的杂质。如通过电磁除铁器消除磁性矿物;过筛除去云母类矿物等。

2、在陶瓷耐火材料生产中,对软硬质原料通常分别进行怎样的破粉碎加工处理?粗中细碎加工的常用设备有哪些? 软:直接粉碎(一步式)或破碎+粉碎(二步式)硬:粗碎+中碎+细碎(三步式)

粗碎:破碎至 40~50 mm左右的块度,通用设备为颚式破碎机。

中碎:破碎至 0.3~0.5 mm左右的块度,通用设备为轮碾机、对辊破碎机、圆锥破碎机等。

细碎:破碎至产品生产工艺所要求的最终细度,一般要求达到0.06mm 以下(陶瓷生产)或 0.074 mm、0.044 mm以下(耐火材料)。通用设备为球磨机、筒磨机、雷蒙磨机等等。

3、试分别说明各种破粉碎设备加工的优缺点。

鄂式破碎机: 主要用于块状料的前级处理。设备结构简单,操作方便,产量高。

轮碾机: 粉碎效率较低,但它在粉磨过程中同时具有破揉和混合作用,从而可改善物料的工艺性能;同时碾盘的碾轮均可用石材制作,能避免粉碎过程中铁质掺入而造成物料的污染;另外,可较方便地控制产品的粒度。

圆锥破碎机: 优点是产能力大,破碎比大,单位电耗低。缺点是构造复杂,投资费用大,检修维护较困难。

锤式破碎机: 优点是生产能力高,破碎比大,电耗低,机械结构简单,紧凑轻便,投资用少,管理方便。缺点是粉碎坚硬物料时锤子和篦条磨损较大,金属消耗较大,检修时间较长,需均匀喂料,粉碎粘湿物料时生产能力降低明显,甚至因堵塞而停机。为避免堵塞,被粉碎物料的含水量应不超过10%—15%。雷蒙磨268

4、说明球磨机粉碎物料的的工作原理。撞击 + 研磨

5、雷蒙磨的生产效率很高,但为什么在陶瓷生产过程中却很少使用雷蒙磨?

6、影响球磨效率的因素有哪些?分析磨机转速和料球水比对球磨效率的影响。

磨机转速.料:球:水比值.球石形状及大小级配.球石的材质.机内总装填量.加料方式磨机内衬材质.出磨操作.物料性状.助磨剂(电解质)的作用

7、分析球石的材质、形状、大小级配对球磨效率的影响。球石的材质—— 主要考虑球石的比重、硬度对冲击效果及其自身磨损速度的影响。

对形状的要求:应使球石之间既有较大的接触面积,又有较强的冲击效果。——椭球形、扁圆形或短柱状球石,表面无凹坑和裂纹。

所用球石的的大小应考虑磨机的内径 D 和入磨物料的粒度 d0,其最大(临界)直径 d 应控制为: D/24 > d >90d0

8、分析影响压滤榨泥效率的各个因素。

(1)送浆压力。(2)加压方式。(3)泥浆温度。(4)泥浆浓度。(5)泥浆性质。(6)滤布的性能及清洁程度。

9、试说明雷蒙磨粉磨时的粉料分级原理。

10、为什么要除去陶瓷原料中的铁质?其对陶瓷制品有何危害?

11、喷雾干燥系统由哪几部分构成?为什么目前大多采用压力式雾化方式? 塔体;供浆系统;雾化装置;热风系统;排风及除尘系统;粉料输送系统 1适合雾化低粘度、不含大颗粒的泥浆,以免堵塞喷嘴。2所得粉料较粗,但容重较大,流动性好。

3设备结构较简单,造价低,且安装、维修、更换方便。4单位粉料产量的能耗低,噪音小。

12、喷雾干燥时,泥浆的雾化方式有哪几种?试分别叙述其各自的优缺点? 气流式雾化、离心式雾化、压力式雾化。

(1)气流式雾化:单位粉料产量的能量消耗大,所得粉料比较细,流动性较差。

(2)离心式雾化:—— 可雾化含水率低的高粘度、带大颗粒悬浮物的泥浆,不易堵塞喷孔。

—— 所得粉料较细,容重较小,粒径分布范围较宽。—— 对离心盘的加工精度及耐磨性要求高,制造成本大。且安装维修不方便。

(3)喷雾干燥:优点:(1)脱水效率高,便于实现连续化和自动化作业。(2)所得粉料流动性较好,且粉料的工艺性能易于调节和控制。(3)工人操作的劳动强度低而生产效率高。(4)喷雾干燥系统的占地面积小。

缺点:(1)单位产品的热耗大;(2)一次性投资大;(3)粉料的容重较低。

13、分析影响喷雾干燥所制粉料性能的各个因素。

14、影响喷雾干燥效率的因素有哪些?并分析其中的原因。(1)泥浆浓度

——泥浆浓度对能耗、产量的影响。但如泥浆浓度太高、含水率过低,也会造成泥浆雾化困难,粉料颗粒太粗且含水率太高。

—— 泥浆含水率一般控制为 32%~40%。高浓度泥浆中,稀释剂的选用非常关键。2)热风温度

—— 热风温度与蒸发强度(Kg水/ h· m3)、粉料产量及粉料含水率的关系。

—— 但进塔热风温度不能太高,一般以 450 ℃~500 ℃ 为宜。这是因为:i)热风温度过高会影响粉料的工艺性能。ii)设备的承受能力有限。

15、真空练泥的作用都有哪些?试分析影响真空练泥质量的各个因素。

作用:(1)使泥料中的水分,甚至某些固相组成的分布更趋均匀。(2)排除泥料中的空气,提高泥料密度。(3)使泥料的可塑性和结合性得到改善。

因素:(1)泥饼的水分含量及均匀性——太软的泥料易使真空室发生堵塞,太硬的泥料不易绞碎、混练均匀,且使挤出阻力增大。——泥料初始水分分布的不均匀性也会增加练泥后的坯料水分的不均匀性。

(2)(泥饼和练泥机室内)温度 ——温度太低,易造成挤出泥段的开裂。若温度过高,则水分大量汽化(水在低压下会使沸点降低)将导致机内真空度降低。(3)加料速度——应根据机内容积大小和泥料性质决定。——加料太快,真空室易堵塞,影响真空度。加料太慢,容易产生泥料脱节现象,导致泥段产生层裂甚至断裂。(4真空度一般控制在 0.095~0.097 MPa。(5)练泥机的结构:不同结构的螺旋推进器和绞刀,自然会影响真空练泥的效率和泥段的质量。

16、泥浆陈腐的作用是什么?喷雾干燥粉料陈腐的作用是什么? 1使坯料中的水分分布更加均匀。2使坯料的可塑性得以改善3使泥料松散而均匀

17、传统的陶瓷原料造粒方式有哪些?试分析这些造粒方式的优缺点。(1)轮碾机造粒(2)辊筒机造粒(3)锤式打粉机造粒

共同特点:自动化程度低,劳动强度大,环境粉尘大,粉料流动性差。设备简单,投资小。

18、新型粉磨技术(如雷蒙磨、立磨、辊压机等)粉磨效率很高,具有很好的节能效果,但为什么在陶瓷工业和水泥终粉磨系统中很少使用?(说出其各自的优缺点,具体结合陶瓷泥料的特点、水泥水化等一些特点和性能要求等来叙述)

第三章 陶瓷成型 6学时

1、陶瓷耐火材料制品的成型方法选择应考虑哪些因素?(1)产品的形状、大小、厚薄等。(2)坯料的工艺性能。(3)产品的产量和质量要求。(4)成型设备要简单,劳动强度要小,劳动条件要好。(5)技术指标要高,经济效益要好。

2、传统陶瓷成型常用的三大类方法分别是什么?

压制法成型 注浆法成型 可塑法成型

3、比较旋压成型和滚压成型的工艺特点,以及它们对坯料性能的要求。

一、旋压成型

要求是:含水率高些且均匀,屈服值较低;坯料组成均匀、结构一致,可塑性良好。

工艺特点:(1)样板刀对坯料的正压力小,故生坯致密度较低,强度较小,容易变形。(2)模型转速决定于制品的形状和大小尺寸。深腔、直径小的制品采取阴模成型时,转速可高些;反之则应降低转速。

二、滚压成型

特点(1)模型和滚压头分别绕各自的轴线以速度 v1 和 v2 同向旋转。(2)滚压头对泥料同时实现了“滚(碾)” 和 “压” 的作用,滚压时坯料均匀展开,受力由小到大,缓和而均匀,成型坯体中残存应力小,坯体组织结构均匀。(3)滚压头与泥料的接触面积大,压力也较大,受压时间长,故成型坯体的密度大、强度高,不易变形。要求坯料含水率低些,较高的屈服值σy和足够大的变形量εp,可塑性要好。

4、阐述转速比对滚压成型坯体质量的影响。

速度比太小,则成型坯体致密度低、强度低,表面不光洁。反之则易出现卷泥、粘模等缺陷。

5、说明空心注浆和实心注浆成型的特点,以及它们对泥浆性能的要求。1.空心注浆

特点:无模芯,单面吃浆,有余浆倒出。坯体外形决定于模型的工作面,其壁厚取决于模型吃浆时间。适用于成型小型薄壁制品,如花瓶、杯子、坩埚等。

对泥浆性能的要求:含水率适当高些。泥浆比重一般为 <1.80,有时也有控制在 1.82~1.84 之间者(卫生瓷)。2.实心注浆

特点:有模芯,双面吃浆,无余浆倒出。坯体外形决定于外模工作面,内形决定于内模(模芯)工作面。其壁厚由模腔决定。适于成型大型厚壁制品,或内外表面形状不同、花纹各异的制品。

对泥浆性能的要求:在保持良好流动性的前提下含水率适当低些。泥浆比重一般为 >1.80。

6、泥浆浇注前的处理包括哪些内容?画图说明对泥浆进行真空脱气处理的工艺过程。泥浆浇注前的处理包括搅拌、过筛、除铁、比重调整、真空脱气。

7、分别说明微压注浆和高压注浆成型的机理;以及高压成型的优点。

微压注浆是 “吸附成型”,中高压注浆则是 “压滤成型”——泥浆注入模型后,用压缩空气对模具内的泥浆维持一定压力,使泥浆中的大部分水通过多孔模具被滤出,从而在短时间内形成所需厚度的坯体。

优点:— 生产效率高;劳动条件好,劳动强度小。— 模型使用寿命长。— 生坯质量好,主要表现为密度大、强度高、脱模含水率低(17~20%)、干燥收缩小。

8、试写出注浆成型的工艺过程(含施釉前的整个工序)。

9、注浆成型前需要对石膏模具进行干燥,但为什么在注浆时对模具刷水操作? 刷水之目的在于调整模型各部位的吃浆能力。模型各部位要求的刷水轻重程度不一,由操作者根据模型的新旧、干湿程度来掌握。

10、何谓热压铸成型?综述其工艺要点。

利用塑化剂的热熔冷固的特点,将预烧结的原料粉末同熔化的塑化剂搅和,形成具有一定流动性的料浆,然后在热压铸机中将料浆铸满钢质模具,使之在钢模中冷却固化成型。

11、在热压铸成型中,选择塑化剂的原则是什么?

i)熔点低ii)熔体粘度低,调制的料浆流动性好;且冷却后坯体强度高,易脱模。iii)不与瓷粉发生化学反应。iv)来源丰富,价格较低。

12、在普通压制法成型中,为什么在坯体中会存在密度差?在成型时采用哪些方法可以提高坯体的成型质量? 1.成型压力2.加压方式3.加压速度及次数4.添加剂的作用5.粉料的工艺性能

13、对石膏模的质量要求是什么?影响石膏模质量的因素有哪些?(1)具有适当的气孔率,水分吸收能力强。一般要求注浆模为 40~50%;塑压模 30~40%。(2)具有足够高的机械强度。(3)工作面光洁、无油污,且吸水性均匀。(4)结构设计合理,使用时开合容易,合缝严密,各部位尺寸准确。(1)半水石膏粉的质量(2)膏水比 K。(3)石膏浆的调制工艺。(4)添加剂的采用

14、在卫生陶瓷生产时,多采用注浆成型,主要是其外形复杂,且对外形尺寸要求不高,随着城市用水量的增大,城市供水负担加重,开始了卫生陶瓷的节水行动,对卫生瓷提出了较高的要求;且随着人们审美变化,也对卫生瓷的艺术装饰提出了新的要求,这都对卫生瓷的外形和尺寸有了新的要求。此时我们应该采取哪些措施来应对这些新要求?

第四章、坯体的干燥 2学时

1、坯体在干燥过程中要经历哪几个阶段?坯体的干燥收缩主要发生在哪个阶段? 升温阶段、等速干燥阶段、降速干燥阶段、平衡阶段。等速干燥阶段

2、常见干燥缺陷有哪两种?试解释它们产生的根本原因。

3、影响陶瓷坯体干燥质量的因素有哪些? 1.坯体的干燥敏感性——决定于配方组成。2.坯体的初始含水率及其水分的分布均匀性。3.坯体成型密度的均匀性。4.干燥制度的合理性,以及干燥过程的控制质量。

4、干燥制度的内容有哪些?制定干燥制度的原则是什么? 干燥制度通常用干燥介质的温度、湿度、流速等参数来表征。

1.应充分考虑坯体的配方特点、形状、大小、厚薄,以及干燥器的性能等因素。2.初始阶段应用低温、高湿、低速的热风预热坯体。3.严格控制等速干燥阶段的热风温度、湿度及流速,确保坯体各部位的干燥速度(干燥收缩)比较均匀一致。4.在降速干燥阶段适当提高干燥速度

5、简述辐射干燥的机理。

以微波辐射使生坯内的强极性分子,主要是水分子的运动随着交变电场的变化而加剧,发生摩擦并转化为热能而使水分蒸发。

6、试比较三类干燥方法的优缺点,怎样做才能既获得良好的干燥效果又最经济?

7、传统的施釉方法有哪些?就淋釉、甩釉和喷釉而言,影响施釉质量的因素有哪些? 浸釉、浇(淋)釉、喷釉、甩釉、涂(刷)釉、荡釉。

施釉质量在很大程度上取决于工人的操作水平。--坯体含水率--釉浆浓度--施釉时间

8、简述静电施釉的工艺原理。

在高电压作用下,两极间的空气产生电离,形成带电荷的离子。当釉料经喷嘴雾化后,其中性分子在移动的带电离子作用下也就带上负电荷,从而随空气一起移向载坯车(正极),并吸附于坯体上形成釉层。

9、何谓“撒干釉”施釉?

第五章、陶瓷烧成及窑具 2学时

1、陶瓷制品的烧成制度有哪些内容?其中对产品质量性能有直接影响的是什么? 温度制度、气氛制度、压力制度 温度制度和气氛制度

2、为什么说陶瓷隧道窑中压力制度是温度制度和气氛制度的保证?

3、说明最高烧成温度和高火保温时间对制品微观结构与性能的影响。

4、就气氛而言,普通陶瓷制品的烧成有哪几种情况?详细解释还原气氛烧成时的气氛制度 情况。

氧化气氛还原气氛中性气氛

5、什么情况下需要采取还原气氛烧成?还原气氛烧成时,气氛转换温度太低或太高各有何不好?一般控制在什么温度? T1是最重要的一个温控点。T1 太低,表明还原过早,氧化分解反应不能彻底,沉碳烧不尽,易造成坯釉泡或烟熏。若T1 太高,则还原太迟,因坯体烧结、釉料玻化,CO 难以渗入坯体,起不了还原作用;且由于釉料熔体的吸附,还易造成高温沉碳(2CO 2C + O2), 从而产生阴黄、烟熏、釉泡等缺陷。

一般T1 约为 1000~1100℃,控制在釉料开始熔融前 150 ℃ 左右。强还原阶段烟气中的 CO% 为 3~6%。

6、制定制品的烧成制度主要考虑哪些因素?其中温度制度曲线一般应如何确定?(说明其制定基本方法)

(一)产品的质量性能要求。

(二)坯釉在加热过程中的物理化学变化

(三)坯体的形状、大小、厚薄及入窑水分

(四)窑炉热工性能、燃料性质、装窑密度。

(五)烧成方法——一次烧成或二次烧成;低温素烧或高温素烧。

7、为什么在500~700 ℃ 要求升温速度要适当缓慢?而制品烧成后在 700 ℃ 以前要急冷?但在700 ~ 400℃ 却要求缓慢冷却?

8、中火保温和高火保温的作用各是什么?。

中火保温目的是使坯体内外温度趋于均匀、使坯体内部的氧化反应进行彻底。

高火保温目的就是促使坯釉内部反应充分,形成均匀一致的显微结构及良好的坯釉中间层

9、最高烧成温度的确定应考虑哪些因素?如何根据烧结范围来确定?

根据坯釉配方以及产品的质量性能要求来确定。同时,还要考虑坯体烧结范围(T2~T3)的宽窄。

对于烧结范围宽的坯体,可选择接近上限温度(T3)的某一温度为止火温度,适当缩短保温时间来烧成。对于烧结范围窄的坯体,可选择接近下限温度(T2)的某一温度为止火温度,适当延长保温时间来烧成。

10、陶瓷欠烧时体积密度低、气孔率高,但为什么过烧也会造成体积密度低、气孔率高? 烧成温度过高会导致制品中的晶粒平均尺寸过大或少数晶粒猛增,甚至将一些气孔包裹进去,从而破坏显微组织结构的均匀性。若保温时间过长,也会导致大量小晶粒溶解、晶粒平均尺寸增大、晶相总量减少。

11、何谓陶瓷制品的低温烧成和快速烧成?

低温烧成 是指烧成温度有较大幅度降低(如在 80~100 ℃ 以上)、且产品质量性能不亚于传统烧成方法生产的制品的烧成过程。

快速烧成 是指产品质量性能不降低、但烧成周期明显缩短的烧成过程。

12、实现快速烧成的工艺措施有哪些?

1.调配适宜的坯釉组成(配方),使之满足快烧工艺的要求。2.降低坯体入窑水分,提高坯体入窑温度。3.控制坯体的厚度、大小。4.选用结构合理、热工性能好的窑炉。5.采取合理地装烧方法,适当降低装窑密度,改善窑内传热效率。6.选用传热性能好、热稳定性好、机械强度高的窑具材料。

13、陶瓷烧成有一次烧成和二次烧成,试分别说明其各自的优缺点。一次烧成:工序较简单、生产周期短、能耗小;生坯活性大、易形成良好的坯釉中间层、烧后产品的坯釉结合牢固;但对生坯强度要求较高、烧成工艺控制难度较大。

二次烧成:工序较多、生产周期长、能耗高;坯体活性低、不易形成良好的坯釉中间层;但对烧成工艺控制难度小、釉面效果易保证、釉料损失少。

14、快烧工艺对坯釉料的性质有哪些要求?

(1)快速烧成对坯料的工艺要求a.干燥及烧成收缩均小b.坯料的热膨胀系数小c.坯料的导热系数较大。d.坯料少含晶型转变成分。

(2)快速烧成对釉料的工艺要求a.釉料组分的化学活性强,以利高温反应迅速进行。b.始熔温度高一些,以免因坯料组份的反应温度滞后而引起釉面缺陷;且高温熔体的粘度较低,以便获得平滑的釉面c.热膨胀系数小,且与坯体相适应(一般要求 α釉 ≤ α坯)。

15、何谓窑具?其作用是什么?对其性能质量的要求是什么? 概念:陶瓷制品装窑烧成时所用的辅助耐火材料。

作用:1.支撑(承)或架空坯体,可提高窑炉的空间利用率(装窑密度)及装窑的稳固性。2.防止烟灰、火焰等污损制品。3.防止坯体釉面相互发生粘连。

要求:1.具有足够的常温机械强度,以承受装出窑时频繁的机械作用力。2.具有足够的高温荷软温度(高温结构强度)及耐火度。3.具有良好的高温体积稳定性。

16、常用窑具有哪些种类?窑具的烧成处理工艺要点是什么?

按窑具的化学及矿物组成来分:1.硅铝质窑具2.硅铝镁质窑具3.碳化硅质窑具4.熔融石英质窑具5.其他制品 1.窑具最好单独进行烧成,而不要和陶瓷制品混烧,甚至装载陶瓷制品搭烧。以便按照窑具材质所要求的烧成制度进行烧成,保证其烧成质量。2.窑具一定要在其使用温度之上充分烧结,以保证其高温结构强度和高温体积稳定性。

第六章、陶瓷装饰

1、了解陶瓷制品装饰方法的分类。

根据主要装饰技法:坯体着色装饰,雕饰,彩饰(图案装饰),施釉装饰,综合装饰

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