劉福生 王新德 陸亞楠

摘 ? ?要：在這篇文章中，主要對不定型耐火材料的主要類型以及具體的生產(chǎn)工藝進行分析，相應(yīng)的對不定型耐火材料的未來發(fā)展趨勢進行大膽預(yù)測，并重點介紹不定型耐火材料的具體應(yīng)用范疇，希望能夠給相關(guān)人士提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：不定形耐火材料;材料類型;生產(chǎn)工藝;發(fā)展趨勢;應(yīng)用領(lǐng)域

1 ?前言

對于不定形耐火材料而言，最主要的優(yōu)點就是其生產(chǎn)工藝相對簡單，而且系統(tǒng)可以有效的節(jié)約能源。該材料所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量以及性能相對較高，能夠隨意選擇造型，并且具有非常長的使用壽命。除此之外，不定型耐火材料的應(yīng)用領(lǐng)域也已經(jīng)由原來的低中溫氣氛爐轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷厝蹮挔t，這樣就使得不定形耐火材料的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)生一定的改變，使其更具備經(jīng)濟價值。

2 ?不定形耐火材料的類型以及具體生產(chǎn)工藝

2.1 ?不定形耐火材料的分類

不定形耐火材料如果根據(jù)組成部分進行分類，則可分成重質(zhì)以及輕質(zhì)兩個類別。對于輕質(zhì)不定形耐火材料而言，主要指的就是其體能密度小于1800kg/m3;相反，對于重質(zhì)不定形耐火材料而言，主要指的就是其體能密度大于1800 kg/m3。如果根據(jù)產(chǎn)品形式，可以將不定形耐火材料分成定形制品、特種材料以及散裝材料三種。除此之外，還可以根據(jù)結(jié)合劑耐火骨科品種以及施工制作方式對其進行分類。

2.2 ?不定形耐火材料的生產(chǎn)工藝

不定形耐火材料不僅可以對定型制品進行生產(chǎn)，而且也可以對散狀料進行生產(chǎn)。如果生產(chǎn)的品種是不同的，其生產(chǎn)方式也會存在比較大的差異。

（1）對耐火澆注料進行生產(chǎn)。在對耐火澆注料進行生產(chǎn)作業(yè)時，主要生產(chǎn)工序如下：對原料進行破碎以及粉碎操作，對其進行篩分、配料、混合以及分裝檢驗。

（2）對耐火可塑料進行生產(chǎn)。同耐火澆注料的生產(chǎn)方式進行參考之后可以發(fā)現(xiàn)，在對耐火可塑料進行生產(chǎn)作業(yè)時，主要不同之處在于需要對混煉、擠泥以及切坯等工序進行添加，因此在設(shè)備方面，需要引入擠泥機以及對切坯機。

（3）對預(yù)制塊進行生產(chǎn)。預(yù)制塊是不定形耐火材料的一個品種。預(yù)制塊最主要的特點就是其尺寸非常精確，而且性能非常穩(wěn)定，因此其期施工周期也是相對比較短。與燒成耐火磚相比較可以發(fā)現(xiàn)，預(yù)制塊的主要優(yōu)點就是具有非常好的整體性，無需進行高溫燒制，因此對其進行施工的難度相對較低。同耐火燒注料以及耐火可塑料的生產(chǎn)過程相比較可以發(fā)現(xiàn)，在預(yù)制塊進行生產(chǎn)作業(yè)時，需要進行濕式混合，并且還需要進行成型以及固化操作。

3 ?不定形耐火材料的主要應(yīng)用

當前階段，不定形耐火材料的應(yīng)用范圍是非常廣泛的，該品不僅在窯爐當中進行使用，在熱工設(shè)備當中也有非常廣泛的應(yīng)用，并且在應(yīng)用中可以取得非常好的經(jīng)濟效益。除此之外，在冶金工業(yè)煉鐵以及煉鋼系統(tǒng)當中，不定形耐火材料也已經(jīng)取得非常好的成績。我們都知道，冶金工業(yè)窯路在工業(yè)部門當中具有非常廣泛的應(yīng)用，并且其使用條件也是比較苛刻，因此耐火材料的總體消耗量能夠占到總產(chǎn)量的一半以上。

3.1 ?煉鐵系統(tǒng)

煉鐵系統(tǒng)主要包括燒結(jié)、煉焦、高爐以及所負數(shù)的一些設(shè)備。在對鐵礦粉進行燒結(jié)的過程中，在燒結(jié)機豹紋路當中，會使用兩種材料來充作襯里，那就是耐火纖維氈以及輕質(zhì)隔熱耐火燒注料。對于煉鐵高爐而言，可以將其看成是一個可以進行連續(xù)生產(chǎn)的設(shè)備，目前經(jīng)常砌筑樹脂結(jié)合劑鋁碳不燒磚，在未來的發(fā)展趨勢中，會將澆注料作為大型高爐的爐墻耐火材料。

在煉鐵高爐當中，熱風爐是一種非常重要的一種配套設(shè)備，其主要任務(wù)就是給煉鐵高爐提供熱風，而主要形式可以分成內(nèi)燃式熱風爐、外燃式熱風爐以及頂燃式熱風爐三種類型。對于中小型熱風爐，可選用普通耐火澆筑料預(yù)制塊作為內(nèi)襯來進行砌筑。對熱風爐進行砌筑時，穹頂設(shè)計是非常重要的一步，而且其操作難度非常巨大。在對球頂磚進行砌筑時要想達到很好地愈合是存在較大困難的，如果使用不定形耐火材料來進行澆筑，則可以很簡單解決合口問題。在經(jīng)過實踐之后可以發(fā)現(xiàn)，在磷酸鹽混凝土當中添加適當?shù)牡\土，可以讓其在熱風爐上面起到很好的促凝效果。除此之外，在熱風爐的球頂，如果應(yīng)用耐酸涂料可以取得非常好的整體內(nèi)襯，此時可以確保外殼不被含硫煙氣侵蝕。

3.2 ?煉鋼系統(tǒng)

煉鋼系統(tǒng)主要包括了平爐、轉(zhuǎn)爐、電爐以及爐外精煉爐以及其他設(shè)備。以往實際操作中更多的會選擇黏土磚以及高鋁磚加上半硅磚對鋼包進行砌筑，其使用壽命大概為10～70次左右。近些年，在砌筑鋼包時則，更多地開始應(yīng)用水玻璃鋁鎂碳不燒磚，因為其使用壽命能夠增加到35～80次左右。當前階段，鋼包用耐火材料的主角已經(jīng)變?yōu)槿趸X-尖晶石澆注料，這種材料的抗腐蝕性能非常好，并且具有更長的使用壽命，這樣就可以大幅度提升質(zhì)量。

未來，耐火材料的主要發(fā)展方向就是高級化以及多元化，并且正在逐漸成為連續(xù)鑄鋼的發(fā)展方向。近些年，連鑄比持續(xù)增加，已經(jīng)有二十世紀七十年代的百分之十到二十世紀九十年代的百分之五十。

3.3 ?軋鋼系統(tǒng)

在工業(yè)爐當中，軋鋼系統(tǒng)的使用種類是非常多的，而且數(shù)量也非常大，其適用溫度相對比較低，能夠達到1500[℃]。在對熱爐爐墻整體內(nèi)襯進行砌筑過程中，目前使用比較多的材料就是高鋁質(zhì)耐火可塑料或者是黏土結(jié)合耐火澆注料，其使用時間能夠達到三年以上。爐蓋的使用壽命相對是比較長的，在我國，大型步進梁式加熱爐的使用時間已經(jīng)超過十五年。煉鋼加熱爐的主要特點就是進行間歇操作，具有比較大的爐溫變化，在工作過程中具有比較大的震動，如果使用磚進行砌筑，其使用壽命是比較短的，但是如果使用黏土結(jié)合耐火澆注料進行砌筑，其使用壽命可以獲得大幅度提升。

參考文獻：

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[3] 韓行祿.不定形耐火材料[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1994.

作者簡介：

劉福生（1982—）男，漢族，山東淄博，本科，山東語言大學，助理工程師，研究方向：耐火材料。