Giáo trình lò luyện kim - chương 6

Tham khảo tài liệu giáo trình lò luyện kim - chương 6, kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình lò luyện kim - chương 6 Ch−¬ng 6 VËt liÖu x©y, thÓ x©y vµ khung lß6.1. VËt liÖu x©y lß §Ó x©y lß luyÖn kim, ngoµi viÖc sö dông nh÷ng vËt liÖu x©y dùng th«ng dông nh−s¾t thÐp, xi m¨ng, c¸t, sái ... cßn dïng mét l−îng rÊt lín vËt liÖu chuyªn dông lµ vËtliÖu chÞu löa vµ vËt liÖu c¸ch nhiÖt. Trong phÇn nµy chñ yÕu ®Ò cËp tíi mét sè vÊn ®Òchung vµ tÝnh chÊt cña c¸c lo¹i vËt liÖu chÞu löa, c¸ch nhiÖt th«ng dông, kÝch th−ích×nh häc cña mét sè vËt phÈm phæ biÕn dïng trong x©y lß.6.1.1. Yªu cÇu chung ®èi víi vËt liÖu chÞu löa VËt liÖu chÞu löa lµ nh÷ng vËt liÖu cã kh¶ n¨ng lµm viÖc l©u dµi ë nhiÖt ®é trªn1000oC mµ vÉn gi÷a ®−îc ®é bÒn c¬ häc vµ h×nh d¹ng h×nh häc. Nh×n chung, vËt liÖuchÞu löa sö dông ®Ó x©y lß cÇn ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau: + §é chÞu nãng trªn 1580oC. + Cã ®ñ ®é bÒn c¬ häc ë nhiÖt ®é trªn 1000oC. + Cã kh¶ n¨ng chÞu ®−îc sù dao ®éng cña nhiÖt ®é. + BÒn vÒ mÆt hãa häc ®èi víi c¸c chÊt tiÕp xóc trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. + Cã tÝnh æn ®Þnh vÒ thÓ tÝch vµ h×nh d¹ng khi ë nhiÖt ®é cao. + Cã thÓ s¶n xuÊt hµng lo¹t víi gi¸ thµnh ph¶i ch¨ng. + §¶m b¶o mét sè tÝnh chÊt nhiÖt vËt lý cÇn thiÕt theo yªu cÇu c«ng nghÖ.6.1.2. Mét sè tÝnh chÊt c¬ b¶n cña vËt liÖu chÞu löa ChÊt l−îng cña vËt liÖu chÞu löa ®−îc ®¸nh gi¸ qua c¸c tÝnh chÊt nhiÖt vËt lý vµc¸c tÝnh chÊt sö dông.a) TÝnh chÊt nhiÖt vËt lý- §é xèp: §é xèp cña vËt liÖu chÞu löa lµ tØ sè gi÷a tæng thÓ tÝch lç rçng chøa trongkhèi vËt liÖu vµ thÓ tÝch cña khèi. f= ∑ v .100 [%] (6.1) VTrong ®ã: Σv - tæng thÓ tÝch lç rçng trong khèi vËt liÖu [m3]. V- thÓ tÝch khèi vËt liÖu [m3].- Khèi l−îng thÓ tÝch: lµ khèi l−îng cña mét ®¬n vÞ thÓ tÝch kÓ c¶ lç rçng [kg/m3]: - 107 - G ρv = [kg/m3] (6.2) VTrong ®ã: G - khèi l−îng khèi vËt liÖu kÓ c¶ lç rçng [kg]. V- thÓ tÝch khèi vËt liÖu [m3].- §é thÊm khÝ: ®Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng cho khÝ ®i qua cña vËt liÖu, ®−îc x¸c ®Þnhtheo c«ng thøc: Vk .L K= [lÝt/m.h.mmH2O] (6.3) F.τ.∆pTrong ®ã: Vk - l−îng khÝ thÊm qua khèi vËt liÖu [lÝt]. F - diÖn tÝch bÒ mÆt khÝ thÊm qua [m2]. τ - thêi gian khÝ thÊm qua[h]. ∆p - ®é chªnh lÖch ¸p suÊt gi÷a hai bÒ mÆt khÝ ®i qua [mmH2O]. L - chiÒu dµy khèi vËt liÖu mµ khÝ ®i qua [m].- §é hót n−íc: §Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng chøa n−íc cña vËt liÖu, ®−îc x¸c ®Þnh theoc«ng thøc: G 2 − G1 W= .100 [%] (6.4) G1Trong ®ã: G1, G2 lµ khèi l−îng cña khèi vËt liÖu khi kh« vµ khi b·o hßa n−íc [kg].Khi b¶o hoµ n−íc, ®é bÒn c¬ häc cña vËt liÖu bÞ gi¶m ®¸ng kÓ, møc ®é gi¶m ®é bÒn c¬häc ®−îc ®¸nh gi¸ qua hÖ sè biÕn mÒm: σ bh E= (6.5) σkTrong ®ã: σ bh - ®é bÒn c¬ häc khi ë tr¹ng th¸i b¶o hßa n−íc [N/m2]. σ k - ®é bÒn c¬ häc khi ë tr¹ng th¸i kh« [N/m2].- §é bèc Èm: ®Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng cho l−îng Èm trong vËt liÖu tho¸t ra ngoµi. - 108 -- NhiÖt dung: lµ ®¹i l−îng cã gi¸ trÞ b»ng l−îng nhiÖt cÇn thiÕt ®Ó n©ng nhiÖt ®é mét®¬n vÞ khèi l−îng vËt liÖu lªn mét ®¬n vÞ. NhiÖt dung cña vËt liÖu thay ®æi khi nhiÖt ®éthay ®æi, sù phô thuéc nµy cã d¹ng: c t = a + b.t [kj/kg.®é] (6.6)Trong ®ã: a, b lµ c¸c hÖ sè phô thuéc vËt liÖu.- §é dÉn nhiÖt: ®Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng truyÒn nhiÖt b»ng dÉn nhiÖt cña vËt liÖu,®−îc ®¸nh gi¸ qua hÖ sè dÉn nhiÖt λ. HÖ sè dÉn nhiÖt cña vËt liÖu chÞu löa thay ®æi theonhiÖt ®é: λ t = λ 0 + α.t [W/m.®é] (6.7)Trong ®ã: λ0, λt - lµ hÖ sè dÉn nhiÖt cña vËt liÖu ë oC vµ ë toC. α - hÖ sè phô thuéc vËt liÖu.- §é dÉn ®iÖn: ®Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng dÉn ®iÖn cña vËt liÖu, cã gi¸ trÞ b»ng nghÞch®¶o cña ®iÖn trë suÊt: 1 χ= [m/Ω] ρrë nhiÖt ®é th−êng, phÇn lín vËt liÖu chÞu löa kh«ng dÉn ®iÖn, nh−ng khi nhiÖt ®é cao®iÖn trë cña chóng gi¶n râ rÖt nªn víi c¸c lß cã nhiÖt ®é cao cÇn quan t©m ®Õn vÊn ®Ònµy. Sù phô thuéc cña ®iÖn trë vËt liÖu vµo nhiÖt ®é cã d¹ng: A lg R = +B (6.8) TTrong ®ã A, B lµ c¸c hÖ sè phô thuéc vËt liÖu.b) C¸c tÝnh chÊt sö dông- §é chÞu nãng: ®Æc tr−ng ...