定型耐火材料的發(fā)展趨勢

定型耐火材料的發(fā)展趨勢從技術(shù)的角度看,定型耐火材料近年來和今后的發(fā)展趨勢主要有以下三個(gè)方向。
　　(1)高耐用性和高級化由于鋼鐵等工業(yè)的發(fā)展變化,高溫和侵蝕條件等增加了操作的難度,加速了耐火材料的損毀。因而開發(fā)在日益苛刻的操作條件和日益惡劣的使用環(huán)境中,可確保長壽命的高耐用性和高級耐火材料并實(shí)用化,是近年來也是今后定型耐火材料的主要發(fā)展趨勢。
　　(2)功能化定型耐火材料的另一趨勢是向優(yōu)化工藝與質(zhì)量的功能耐火材料方向發(fā)展。所謂功能耐火材料,即能起到類似機(jī)械部件作用的功能性耐火材料。目前,功能化最為突出,功能性耐火材料最主要的開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域是連鑄用耐火材料。如注入控制用和吹氣用滑動水口、長水口、浸入式水口、塞棒和滑板等。
　　(3)不定形耐火材料定型化隨著不定形耐火材料高新技術(shù)的研究與開發(fā),可用不定形耐火材料來生產(chǎn)功能性定型制品。其優(yōu)點(diǎn)是不需要復(fù)雜的定型機(jī)械和大噸位的成型機(jī)(如等靜壓機(jī)),同樣可以生產(chǎn)出適合使用的功能性耐火材料,如鋼包底吹氬透氣磚、顆粒澆注焙融石英水口等。
定型耐火材料新技術(shù)近年來,國內(nèi)外發(fā)展較快、影響較大、應(yīng)用較多的定型耐火材料新技術(shù)主要有以下三項(xiàng)。
　　(1)鎂碳磚、鎂鈣碳磚鎂碳磚、鎂鈣碳磚是含碳耐火材料的典型代表。其特點(diǎn)是耐爐渣侵蝕和耐熱震性好。而鎂鉻質(zhì)及白云石質(zhì)制品的缺點(diǎn),是與爐渣成分反應(yīng)生成變質(zhì)層產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝落。鎂碳磚、鎂鈣碳磚通過石墨清除了這一缺點(diǎn)。其特點(diǎn)是將熔渣的反應(yīng)層限制在工作面上。鎂碳磚、鎂鈣碳磚是70年代開發(fā)的,近幾年來日趨成熟,被廣泛地應(yīng)用在堿性吹氧轉(zhuǎn)爐上,而且還在向其他應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。
　　(2)凝固模耐火成型件凝固模耐火成型件技術(shù)是70年代發(fā)展起來的,其陶瓷原料是莫來石、燒結(jié)鋁、鋯石和碳化硅混合,加入各種不可逆無機(jī)溶膠制成一種流變稠度適合于澆注的混合料,注入鑄模后,連同模具冷卻到凝膠溫度以下,溶膠固化,將凝固后的陶瓷部件從鑄模中取出、烘干,經(jīng)煅燒制成制品,制成的制品具有致密光滑的表面。使用凝模工藝制成的陶瓷耐火制品都具有一定的應(yīng)用特性,使高鋁耐火制品獲得了非機(jī)械加工得到的精確公差、低氣孔率和良好的抗熱震性,為熔煉超高溫不銹鋼提供了優(yōu)良的耐磨性和耐蝕性。
　　(3)直接金屬氧化直接金屬氧化工藝,是80年代后期發(fā)展起來的用于生產(chǎn)陶瓷基質(zhì)復(fù)合材料的工藝。生產(chǎn)的復(fù)合材料系列有碳化硅微粒與氧化鋁基質(zhì)料、碳化硅或氧化鋁纖維與氧化鋁基質(zhì)料、硼化鋯晶片與碳化鋯基質(zhì)料、碳化硅或氧化鋁微粒與鋁金屬基質(zhì)料等復(fù)合材料。直接金屬氧化工藝首先是通過單軸加壓或澆注制作預(yù)成型件。預(yù)成型件在900～1000℃下與熔融金屬接觸時(shí)迅速反應(yīng),α—氧化鋁或氮化鋁等從預(yù)成型件與合金的有氧界面開始,直接進(jìn)入到預(yù)成型件中,毛細(xì)作用把熔融金屬通過孔道送至生長前沿,使氧化反應(yīng)一直維持到反應(yīng)前沿。反應(yīng)生成的復(fù)合材料具有連續(xù)互連的陶瓷和金屬相,具有高的韌性和強(qiáng)度及優(yōu)良的耐蝕性。并且具有足夠的微裂紋以抵抗熱沖擊。用直接金屬氧化工藝生產(chǎn)的氧化鎂—鋁的氮化物復(fù)合材料,可用于盛鋼桶和中間包的滑動水口,高爐風(fēng)口和浸入式水口。與樹脂結(jié)合氧化鋁材料相比,ＭｇＯ/ＡＩＮ/Ａｌ復(fù)合材料具有類似的機(jī)械性能和抗熱震性,耐磨性增加了一倍,并具有良好的抗侵蝕性。