劉福生 王新德 陸亞楠

摘 ? ?要：在這篇文章中，主要對(duì)不定型耐火材料的主要類型以及具體的生產(chǎn)工藝進(jìn)行分析，相應(yīng)的對(duì)不定型耐火材料的未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行大膽預(yù)測(cè)，并重點(diǎn)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(shì);應(yīng)用領(lǐng)域

1 ?前言

對(duì)于不定形耐火材料而言，最主要的優(yōu)點(diǎn)就是其生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)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(duì)較高，能夠隨意選擇造型，并且具有非常長(zhǎng)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(jì)價(jià)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(jìn)行分類，則可分成重質(zhì)以及輕質(zhì)兩個(gè)類別。對(duì)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(duì)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(duì)其進(jìn)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(duì)定型制品進(jìn)行生產(chǎn)，而且也可以對(duì)散狀料進(jìn)行生產(chǎn)。如果生產(chǎn)的品種是不同的，其生產(chǎn)方式也會(huì)存在比較大的差異。

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

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

（3）對(duì)預(yù)制塊進(jìn)行生產(chǎn)。預(yù)制塊是不定形耐火材料的一個(gè)品種。預(yù)制塊最主要的特點(diǎn)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(duì)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(diǎn)就是具有非常好的整體性，無需進(jìn)行高溫?zé)疲虼藢?duì)其進(jìn)行施工的難度相對(duì)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(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，需要進(jìn)行濕式混合，并且還需要進(jìn)行成型以及固化操作。

3 ?不定形耐火材料的主要應(yīng)用

當(dāng)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(dāng)中進(jìn)行使用，在熱工設(shè)備當(dāng)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(jì)效益。除此之外，在冶金工業(yè)煉鐵以及煉鋼系統(tǒng)當(dāng)中，不定形耐火材料也已經(jīng)取得非常好的成績(jī)。我們都知道，冶金工業(yè)窯路在工業(yè)部門當(dāng)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(fù)數(shù)的一些設(shè)備。在對(duì)鐵礦粉進(jìn)行燒結(jié)的過程中，在燒結(jié)機(jī)豹紋路當(dāng)中，會(huì)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(duì)于煉鐵高爐而言，可以將其看成是一個(gè)可以進(jìn)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(shì)中，會(huì)將澆注料作為大型高爐的爐墻耐火材料。

在煉鐵高爐當(dāng)中，熱風(fēng)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(fēng)，而主要形式可以分成內(nèi)燃式熱風(fēng)爐、外燃式熱風(fēng)爐以及頂燃式熱風(fēng)爐三種類型。對(duì)于中小型熱風(fēng)爐，可選用普通耐火澆筑料預(yù)制塊作為內(nèi)襯來進(jìn)行砌筑。對(duì)熱風(fēng)爐進(jìn)行砌筑時(shí)，穹頂設(shè)計(jì)是非常重要的一步，而且其操作難度非常巨大。在對(duì)球頂磚進(jìn)行砌筑時(shí)要想達(dá)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(jìn)行澆筑，則可以很簡(jiǎn)單解決合口問題。在經(jīng)過實(shí)踐之后可以發(fā)現(xiàn)，在磷酸鹽混凝土當(dāng)中添加適當(dāng)?shù)牡\土，可以讓其在熱風(fēng)爐上面起到很好的促凝效果。除此之外，在熱風(fēng)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(shí)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(shí)際操作中更多的會(huì)選擇黏土磚以及高鋁磚加上半硅磚對(duì)鋼包進(jìn)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(shí)則，更多地開始應(yīng)用水玻璃鋁鎂碳不燒磚，因?yàn)槠涫褂脡勖軌蛟黾拥?5～80次左右。當(dāng)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(zhǎng)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(jí)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(jì)七十年代的百分之十到二十世紀(jì)九十年代的百分之五十。

3.3 ?軋鋼系統(tǒng)

在工業(yè)爐當(dāng)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(duì)比較低，能夠達(dá)到1500[℃]。在對(duì)熱爐爐墻整體內(nèi)襯進(jìn)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(shí)間能夠達(dá)到三年以上。爐蓋的使用壽命相對(duì)是比較長(zhǎng)的，在我國(guó)，大型步進(jìn)梁式加熱爐的使用時(shí)間已經(jīng)超過十五年。煉鋼加熱爐的主要特點(diǎn)就是進(jìn)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(dòng)，如果使用磚進(jìn)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(jìn)行砌筑，其使用壽命可以獲得大幅度提升。

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作者簡(jiǎn)介：

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