擋渣塞的在耐火材料中的應用

擋渣塞的在耐火材料中的應用

耐火材料是耐火度不低于1500℃的無機非金屬材料，用作高溫窯爐與高溫容器等熱工設備的結構材料及高溫裝置中的元部件材料。耐火材料是為高溫技術服務的基礎材料，主要應用于鋼鐵工業、有色金屬工業、建筑材料工業、石油化學工業、機械工業等部門。

國民經濟噸鋼產量所消耗的耐火材料公斤數稱耐火材料綜合消耗指標。它是衡量一個國家工業水平，尤其是耐火材料質量的重要標志。中國1949年以后，歷年來耐火材料綜合消耗指標變化見圖。中國自1950年以來，消耗指標有明顯的降低，但與工業先進國家相比仍高出3～6倍，主要原因是耐火材料品種與質螢不能完全適應工業發展的要求。冶金行業消耗耐火材料量約占總消耗量的60%～70%。工業發展的歷史證明，耐火材料的品種和質量對冶金技術，尤其是鋼鐵冶煉技術的發展起著關鍵作用，而冶煉技術的革新與進步，又對耐火材料的更新換代提出更高的要求。兩者互為促進，相輔相成，共同發展。

耐火材料組織結構對使用性能的影響 耐火材料在高溫使用過程中承受各種物理、化學作用的影響，發生熔蝕、磨損或崩裂而導致損毀。因此耐火材料必須具備適應各種工作條件的性能，而性能與組成及結構有著極為密切的關系。

耐火材料應用的特點 隨著工業的發展，耐火材料應用范圍不斷擴大，耐火材料功能日益顯著，耐火材料單耗大幅度下降。

耐火材料應用范圍不斷擴大  隨著冶煉技術的發展，耐火材料的品種與質量發生重大變化。從氧化物和硅酸鹽為主演變為以氧化物、非氧化物和石墨復合為主(含以非氧化物為主)。如高爐爐身用氮化硅結合的碳化硅制品逐步取代高鋁磚和剛玉制品。鎂碳磚與鎂白云石碳磚已廣泛應用于氧氣轉爐、電爐，并擴大至爐外精煉裝置與盛鋼桶。碳結合制品，如鋁碳質、鋯碳質、鋁鋯碳質等制品已成為連鑄用耐火材料的主要制品。氧化鋁一碳化硅一碳質制品已成功地用于砌筑鐵水預處理裝置上。熔鑄鎂鉻磚、燒結鎂鉻磚及碳化硅磚等在有色金屬冶煉領域中得到充分的應用。

氧化物制品如氧化鎂、氧化鋁、氧化鉻及氧化鋯等也隨著使用要求的提高得到了發展，其中也包括相應的不定形材料與隔熱耐火制品。

制品品種、質量的改進與提高，原料也從以天然為主演變到以天然精選和人工合成并用。加工工藝更加嚴格遵循精料、精配、精混、高壓、高溫、精整與采用復合技術及引用微米級超細粉配料等原則。通過調節控制顯微結構特征，改善、提高高溫性能，優化力學性能，抗熱震性能和抗侵蝕性能，并借無損檢測手段，嚴格控制質量。

不定形耐火材料應用范圍從低、中溫領域向高溫領域逐步擴大，不定形耐火材料作為新型筑爐材料，具有生產周期短、節省生產能耗、施工簡便、使用過程中整體性強及綜合使用效果好等優點，已受到日益廣泛的重視，有進一步取代某些燒成制品的趨勢。其中澆注料由于低水泥、超低水泥和無水泥耐火澆注料的相繼開發以及人工合成原料與電熔原料的采用，品種不斷擴大，質量明顯提高，其用量約占不定形耐火材料總用量的50％。不定形耐火材料應用的范圍已從低中溫領域向高溫領域，由氣氛爐向接觸金屬熔液的熔煉爐發展。如燒結機的點火爐和保溫爐采用高鋁可塑料作為內襯，壽命已超過磚砌內襯。高爐出鐵溝采用剛玉、碳化硅等高級合成原料配制的澆注料內襯，經連續修補，通鐵量可達50～100萬t，滿足了高爐強化冶煉的要求。又如，水冷及爐底出鋼電爐，在每噸鋼消耗5～6kg耐火材料中，不定形料占4～5kg。采用優質原料澆注振動成型的整體化盛鋼桶內襯已成為構筑桶襯的發展方向。連鑄用不定形耐火材料品種增加，部位日益擴大，如鎂鉻質涂料用作中間罐工作層，超低水泥結合的致密高強澆注料制成的凈化鋼水的擋渣堰板等均取得了成功。爐外精煉方面以鋼纖維補強的高純鋁鎂質澆注料成功地應用于CAS浸漬管；以電熔超高鋁水泥結合的剛玉質澆注料用作RH的吸管內襯等均取得滿意的效果。加熱爐從采用高鋁水泥結合的澆注料、可塑料，改進為粘土結合澆注料。使用壽命顯著超過粘土磚。

耐火材料功能化 耐火材料主要用作高溫窯爐與高溫容器等熱工設備的結構材料。隨著冶煉技術的發展，在某些冶煉工藝環節中需要使用性能超越金屬材料的耐火材料作為工作部件，這些工作部件(耐火材料制品)除了耐火材料固有的性能外，還必須具備冶煉工藝對其要求的特定功能。這就開辟了耐火材料功能化的新途徑。它主要包括連鑄系統中節流鋼水用的滑動水口、中間罐節流鋼水用的吹氬整體塞棒、防止鋼水在澆注過程中二次氧化的長水口及浸入式水口、濾除鋼水非金屬夾雜物的過濾器以及頂底復吹轉爐、底吹電爐與盛鋼桶用供氣元件，作為噴射冶金關鍵部件的陶瓷噴射器等。這些耐火材料作為連鑄機組中的一環，是重要的工作部件，除了要求優良的抗熱震性、高溫強度及抗侵蝕性外，操作中要求絕對安全可靠。并對外形尺寸，平整度、表面缺陷及裂紋等均有嚴格的要求，是耐火行業中技術最密集的環節之一。