擋渣塞的在耐火材料中的應(yīng)用

擋渣塞的在耐火材料中的應(yīng)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(shè)備的結(jié)構(gòu)材料及高溫裝置中的元部件材料。耐火材料是為高溫技術(shù)服務(wù)的基礎(chǔ)材料，主要應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)、有色金屬工業(yè)、建筑材料工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)、機械工業(yè)等部門。

國民經(jīng)濟噸鋼產(chǎn)量所消耗的耐火材料公斤數(shù)稱耐火材料綜合消耗指標(biāo)。它是衡量一個國家工業(yè)水平，尤其是耐火材料質(zhì)量的重要標(biāo)志。中國1949年以后，歷年來耐火材料綜合消耗指標(biāo)變化見圖。中國自1950年以來，消耗指標(biāo)有明顯的降低，但與工業(yè)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(zhì)螢不能完全適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的要求。冶金行業(yè)消耗耐火材料量約占總消耗量的60%～70%。工業(yè)發(fā)展的歷史證明，耐火材料的品種和質(zhì)量對冶金技術(shù)，尤其是鋼鐵冶煉技術(shù)的發(fā)展起著關(guān)鍵作用，而冶煉技術(shù)的革新與進步，又對耐火材料的更新?lián)Q代提出更高的要求。兩者互為促進，相輔相成，共同發(fā)展。

耐火材料組織結(jié)構(gòu)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(xué)作用的影響，發(fā)生熔蝕、磨損或崩裂而導(dǎo)致?lián)p毀。因此耐火材料必須具備適應(yīng)各種工作條件的性能，而性能與組成及結(jié)構(gòu)有著極為密切的關(guān)系。

耐火材料應(yīng)用的特點 隨著工業(yè)的發(fā)展，耐火材料應(yīng)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(yīng)用范圍不斷擴大  隨著冶煉技術(shù)的發(fā)展，耐火材料的品種與質(zhì)量發(fā)生重大變化。從氧化物和硅酸鹽為主演變?yōu)橐匝趸?、非氧化物和石墨?fù)合為主(含以非氧化物為主)。如高爐爐身用氮化硅結(jié)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(yīng)用于氧氣轉(zhuǎn)爐、電爐，并擴大至爐外精煉裝置與盛鋼桶。碳結(jié)合制品，如鋁碳質(zhì)、鋯碳質(zhì)、鋁鋯碳質(zhì)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(zhì)制品已成功地用于砌筑鐵水預(yù)處理裝置上。熔鑄鎂鉻磚、燒結(jié)鎂鉻磚及碳化硅磚等在有色金屬冶煉領(lǐng)域中得到充分的應(yīng)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(fā)展，其中也包括相應(yīng)的不定形材料與隔熱耐火制品。

制品品種、質(zhì)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(fù)合技術(shù)及引用微米級超細粉配料等原則。通過調(diào)節(jié)控制顯微結(jié)構(gòu)特征，改善、提高高溫性能，優(yōu)化力學(xué)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(zhì)量。

不定形耐火材料應(yīng)用范圍從低、中溫領(lǐng)域向高溫領(lǐng)域逐步擴大，不定形耐火材料作為新型筑爐材料，具有生產(chǎn)周期短、節(jié)省生產(chǎn)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(yōu)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(fā)以及人工合成原料與電熔原料的采用，品種不斷擴大，質(zhì)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(yīng)用的范圍已從低中溫領(lǐng)域向高溫領(lǐng)域，由氣氛爐向接觸金屬熔液的熔煉爐發(fā)展。如燒結(jié)機的點火爐和保溫爐采用高鋁可塑料作為內(nèi)襯，壽命已超過磚砌內(nèi)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(nèi)襯，經(jīng)連續(xù)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(yōu)質(zhì)原料澆注振動成型的整體化盛鋼桶內(nèi)襯已成為構(gòu)筑桶襯的發(fā)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(zhì)涂料用作中間罐工作層，超低水泥結(jié)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(zhì)澆注料成功地應(yīng)用于CAS浸漬管；以電熔超高鋁水泥結(jié)合的剛玉質(zhì)澆注料用作RH的吸管內(nèi)襯等均取得滿意的效果。加熱爐從采用高鋁水泥結(jié)合的澆注料、可塑料，改進為粘土結(jié)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(shè)備的結(jié)構(gòu)材料。隨著冶煉技術(shù)的發(fā)展，在某些冶煉工藝環(huán)節(jié)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(tǒng)中節(jié)流鋼水用的滑動水口、中間罐節(jié)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?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐、底吹電爐與盛鋼桶用供氣元件，作為噴射冶金關(guān)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(huán)，是重要的工作部件，除了要求優(yōu)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(yè)中技術(shù)最密集的環(huán)節(jié)之一。