冶金工業(yè)耐火材料技術(shù)發(fā)展趨勢

? ? ? ?在冶金工業(yè)當中，耐火材料是一類(lèi)特殊的冶金金屬材料，一部分材料的耐火溫度能夠超過(guò)1580℃，同時(shí)他們的耐火性主要是面對經(jīng)過(guò)耐火錐形體試樣后的溫度，在耐火性高溫下進(jìn)行熔煉，相應的金屬材料并沒(méi)有發(fā)生過(guò)熔融甚至軟化的現象，這能夠確保鋼鐵熔煉工作的效率較高。

? ? ? ?運用新型鋼鐵冶煉技術(shù)，如果想要提升冶煉工作效率，就必須及時(shí)地對耐火材料技術(shù)加以更新，從而使得耐火材料的重要作用能夠充分地發(fā)揮出來(lái)。?

一、定形耐火材料技術(shù)的發(fā)展趨勢

? ? ? 1. 高耐用性和高級化

? ? ? ?隨著(zhù)冶金工業(yè)日益發(fā)展演變，對高溫及其腐蝕條件的要求越來(lái)越高，使實(shí)際操作的難度大大提升，耐火材料的損壞速度加快，在未來(lái)作業(yè)環(huán)境更加惡劣和工業(yè)條件更加嚴酷，因此耐火材料具有耐久性并且實(shí)現高級化成為其日后主要的趨勢。

? ? ? ?2. 功能化

? ? ? ?在定型耐火材料發(fā)展的進(jìn)程中，生產(chǎn)技術(shù)的完善和產(chǎn)品質(zhì)量的改善成為重點(diǎn)發(fā)展方向。在當前時(shí)代，功能性尤為明顯，但功能性耐火材料最重要的應用領(lǐng)域還是連鑄用耐火材料。例如浸入式水口、滑板以及長(cháng)水口等應有的都是功能化耐火材料。

? ? ? ?3. 凝固模耐火成型件

? ? ? ?這一技術(shù)首先是在?20?世紀的?70?年代之后才發(fā)展出來(lái)的，其所使用的陶瓷原料主要為燒結氧化鋁、碳化硅以及莫來(lái)石的混合，同時(shí)添加了由一些不可逆無(wú)機溶膠所制造而成的高稠度且適合澆筑的混合材料，當將它加入模具后，要與連同模具一起冷卻到膠凝溫度以下，當有機溶膠凝固完畢以后，需要在鑄型當中把已凝結完畢的陶瓷部件取出，再經(jīng)過(guò)烘干或者煅燒之后制作成型。

? ? ? ?通過(guò)這種方法所制作出來(lái)的制品具有相當致密且光滑的表面。在經(jīng)過(guò)凝模工藝制作完成的陶瓷耐火制品均具有很強的應用特性，促使高鋁耐火制品具有良好的抗震性以及低氣孔率，為超高溫不銹鋼的鍛造提供了更高的耐腐蝕性以及耐磨性。

? ? ? ?4.?直接金屬氧化

? ? ? ?這一工藝是?20?世紀?80?年代之后逐漸發(fā)展起來(lái)的，主要是被運用生產(chǎn)陶瓷基質(zhì)復合材料。直接金屬氧化工藝首先是通過(guò)澆筑或者單軸加壓的方式來(lái)制作預成型件，預成型件與熔融金屬相互接觸在900-1000℃的情況下迅速發(fā)生反應，氧化鋁以及α—氧化鋁也是從合金與預成型件的有氧界面出發(fā)，進(jìn)而進(jìn)入預成型件中，然后通過(guò)毛細作用將這些熔融的金屬擴散到生長(cháng)前沿，確保在前沿可一直發(fā)生氧化反應。經(jīng)過(guò)反應所生成的復合材料具有連續互連的金屬相，具有非常高的韌性以及耐腐蝕性，且有足夠的微裂紋對熱沖擊進(jìn)行抵抗。

? ? ? ?運用這一工藝所生成的氧化鎂-鋁的氮化物的復合材料能夠被運用在中間包的滑動(dòng)水口、盛鋼桶以及浸入式水口中，?其與樹(shù)脂相互結合的氧化鋁材料相比，具有更強的抗熱性和抗震性，增加其耐磨性，且具有優(yōu)良的抗侵蝕性。

二、不定形耐火材料技術(shù)的發(fā)展趨勢

? ? ? ?不定形耐火材料具備生產(chǎn)周期短、適應性強、能源節約以及綜合使用效果好的優(yōu)點(diǎn)。所以近些年不定形耐火材料的發(fā)展速度相當快，將成為未來(lái)耐火材料最主要的發(fā)展趨勢。

? ? ? ?1. 自結合不定形耐火材料

? ? ? ?自結合不定形耐火材料是被結合物的化學(xué)組成和膠結劑的化學(xué)組成相似的材料，主要以多元氧化物材料的相平衡圖為基礎來(lái)加以選擇，自結合不定形耐火材料則主要是在自結澆注料中使用。

? ? ? ?由于自結合澆注料使用的是與主材料化學(xué)成分相同的超微粉或者微粉來(lái)作為結合劑，例如無(wú)水泥澆注料和超低水泥，因此在燒結的過(guò)程中不會(huì )產(chǎn)生新的低熔點(diǎn)相，耐火度也不會(huì )降低，可適應溫度和抗熔渣的侵蝕性。與此同時(shí)，加入其中的超微粉具有非常大的表面活性，所以能夠有效地降低燒結溫度，這不僅能夠促使低中溫的結合強度大大提升，同時(shí)高溫狀態(tài)下的機械強度也會(huì )得到提升。

? ? ? ?2.?自燒結不定形耐火材料

? ? ? ?這一材料主要指的是不加入燒結劑，僅依靠材料自身所具備的低熔點(diǎn)結合相在使用以及烘烤時(shí)相互擴散來(lái)完成結合。以多元氧化物的相平衡圖為依據來(lái)確定組成的。最典型的產(chǎn)品是與依靠材料中的?CaO?與?Fe₂O₃?反應而形成的熔點(diǎn)結合相較低的?MgO-CaO-?Fe₂O₃?質(zhì)干式搗打料以及在加熱過(guò)程中對瀝青進(jìn)行碳化分散反?應之后所產(chǎn)生的不定型耐火材料等。

? ? ? ?自燒結不定形耐火材料一般以襯體的溫度梯度為基礎，在具體應用的過(guò)程中由作業(yè)面逐步朝著(zhù)襯體進(jìn)行燒結，最終形成較為緊密的工作層。

? ? ? ?3. 自流型不定形耐火材料

? ? ? ?這一種類(lèi)型的耐火材料主要是自流澆注料，在具體施工的過(guò)程中不需要振動(dòng)，而只是借助其本身的自重使澆注料進(jìn)行自流，從而達到緊實(shí)和脫氣的目的。

? ? ? ?在自流澆注料進(jìn)行配置時(shí)，最關(guān)鍵的技術(shù)就是骨料顆粒的形態(tài)、骨料粒徑的位置和尺寸、固液混合物間的重量比和骨材與基體之間的質(zhì)量比例等。自流澆注料具有更好的脫氣效果，氣孔數量少且氣孔的孔徑也小，因此能夠采用泵送或是泵灌的方法進(jìn)行施工。自流澆注料還可以被應用于某些較復雜襯體的修復工作當中。?

? ? ? ?隨著(zhù)冶金工業(yè)的不斷發(fā)展，對耐材行業(yè)提出的要求越來(lái)越高，為確保冶金工業(yè)的新技術(shù)能夠發(fā)揮出其應有的價(jià)值，應以冶金工藝為基礎，加強對耐火材料的創(chuàng )新研發(fā)，確保各種新型的耐火材料?技術(shù)能夠與冶金工藝更好地結合。促使冶金行業(yè)新技術(shù)能夠與耐火材料新技術(shù)協(xié)同發(fā)展，實(shí)現冶金行業(yè)耐材的更好發(fā)展。