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，耐火材料是一類特殊的冶金金屬材料，一部分材料的耐火溫度能夠超過1580℃，同時他們的耐火性主要是面對經(jīng)過耐火錐形體試樣后的溫度，在耐火性高溫下進行熔煉，相應(yīng)的金屬材料并沒有發(fā)生過熔融甚至軟化的現(xiàn)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。?

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越高，使實際操作的難度大大提升，耐火材料的損壞速度加快，在未來作業(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現(xiàn)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)量的改善成為重點發(fā)展方向。在當前時代，功能性尤為明顯，但功能性耐火材料最重要的應(yīng)用領(lǐng)域還是連鑄用耐火材料。例如浸入式水口、滑板以及長水口等應(yīng)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)展出來的，其所使用的陶瓷原料主要為燒結(jié)氧化鋁、碳化硅以及莫來石的混合，同時添加了由一些不可逆無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(jié)完畢的陶瓷部件取出，再經(jīng)過烘干或者煅燒之后制作成型。

? ? ? ?通過這種方法所制作出來的制品具有相當致密且光滑的表面。在經(jīng)過凝模工藝制作完成的陶瓷耐火制品均具有很強的應(yīng)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澆筑或者單軸加壓的方式來制作預(yù)成型件，預(yù)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(yīng)，氧化鋁以及α—氧化鋁也是從合金與預(yù)成型件的有氧界面出發(fā)，進而進入預(yù)成型件中，然后通過毛細作用將這些熔融的金屬擴散到生長前沿，確保在前沿可一直發(fā)生氧化反應(yīng)。經(jīng)過反應(yīng)所生成的復合材料具有連續(xù)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水口、盛鋼桶以及浸入式水口中，?其與樹脂相互結(jié)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(yīng)性強、能源節(jié)約以及綜合使用效果好的優(yōu)點。所以近些年不定形耐火材料的發(fā)展速度相當快，將成為未來耐火材料最主要的發(fā)展趨勢。

? ? ? ?1. 自結(jié)合不定形耐火材料

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

? ? ? ?由于自結(jié)合澆注料使用的是與主材料化學成分相同的超微粉或者微粉來作為結(jié)合劑，例如無水泥澆注料和超低水泥，因此在燒結(jié)的過程中不會產(chǎn)生新的低熔點相，耐火度也不會降低，可適應(yīng)溫度和抗熔渣的侵蝕性。與此同時，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(jié)溫度，這不僅能夠促使低中溫的結(jié)合強度大大提升，同時高溫狀態(tài)下的機械強度也會得到提升。

? ? ? ?2.?自燒結(jié)不定形耐火材料

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

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

? ? ? ?3. 自流型不定形耐火材料

? ? ? ?這一種類型的耐火材料主要是自流澆注料，在具體施工的過程中不需要振動，而只是借助其本身的自重使?jié)沧⒘线M行自流，從而達到緊實和脫氣的目的。

? ? ? ?在自流澆注料進行配置時，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(shù)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行施工。自流澆注料還可以被應(yīng)用于某些較復雜襯體的修復工作當中。?

? ? ? ?隨著冶金工業(yè)的不斷發(fā)展，對耐材行業(yè)提出的要求越來越高，為確保冶金工業(yè)的新技術(shù)能夠發(fā)揮出其應(yīng)有的價值，應(yīng)以冶金工藝為基礎(chǔ)，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(jié)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，實現(xiàn)冶金行業(yè)耐材的更好發(fā)展。