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核心提示:优质合成耐火材料研发加快。目前,一些发达国家对天然原料的使用正在减少,而高纯度合成原料的使用却在增加,因为使用量很大
目前,一些发达国家对天然原料的使用正在减少,而对高纯度合成原料的使用却在增加。究其原因,是采用合成原料的非晶态耐火材料比重不断提高,而采用天然原料的粘土砖、高铝砖和锆英石砖产量却在下降。用户对耐火材料的使用寿命有更高的要求。在这方面,高纯度的合成原料更能满足需要。
一。以高岭土和工业氧化铝为原料,经湿磨、真空挤压、高温煅烧而成的莫来石基熟料,具有良好的热机械性能,在窑具和非晶耐火材料中具有良好的应用前景。
2。以高岭土和苛性镁砂为原料,采用湿法粉磨、真空挤压、高温煅烧等工艺,可获得结晶良好的堇青石熟料。它在窑具上有很好的应用前景。
三。随着洁净钢、低碳钢、高氧钢和不锈钢的发展,含游离钙的碱性耐火材料如镁钙熟料越来越受到人们的重视。
四。铝土矿基熔刚玉、铝土矿基熔莫来石、铝土矿基熔莫来石氧化锆、熔刚玉氧化锆、熔镁氧化锆等合成材料也发展迅速。
5个。值得一提的是,一种球形致密空心合成莫来石骨料应用于非晶耐火材料的生产。该材料为空心壳体,壁厚0.2mm-5mm,直径1.5mm-40mm。表面可以光滑、平坦、粗糙和不均匀。球壳可以是单层的,也可以是双层的。表面外墙保温材料销售计划的突出部分可以是致密的或中空的。因此,在浇注料中的应用不仅可以提高材料的保温性能,而且可以在不破坏强度的前提下降低体积密度。
由于红柱石、硅线石、蓝晶石在高温下转变为莫来石,且莫来石膨胀系数小,有利于提高材料的抗热震性能。在材料中加入红柱石,可形成大量的热应力扩散细孔,释放因膨胀收缩而在耐火材料内部产生的应力,从而提高材料的抗热震性。硅线石完全莫来石化温度较高,有利于提高制品的高温蠕变抗力。此外,莫来石的体积膨胀效应也有利于高温蠕变抗力的提高。
指出红柱石砖的抗蠕变性优于普通高铝砖、刚玉砖和大多数莫来石砖。因此,开发利用三种石材改善铝硅耐火材料的显微组织和热力学性能具有很大的应用空间。
高炉用耐火材料种类繁多。高炉陶瓷杯的发展越来越普遍,但高炉陶瓷杯的生产需要应用高耐磨耐火材料,以保证其使用寿命的延长。除了设计上的变化外,耐火材料也发生了很大的变化,比如用微孔炭砖代替以往的普通炭砖来降低铁水的渗透性。采用注浆法修补高炉后炉衬,可有效防止后炉衬热风流的侵蚀,延长炉衬寿命。
确定了连铸用浸入式水口的设计要点。随着连铸系统的发展,中间包由过去的转运站转变为现在的冶金容器,影响了铸钢的质量和生产率。因此,许多功能材料逐渐应用于中间包,如渣堰、冲击板、过滤器、吹氩透气塞等
作为连铸重要的功能耐火材料,浸入式水口主要集中在两个方面:一是提高渣线的耐腐蚀性,二是降低氧化铝在内壁的粘附性。提高ZrO2含量至88%和硅化颗粒的粒度分布,可以降低产品的热膨胀率和孔隙率,提高密度,提高耐蚀性。
世界水泥产量已从1980年的8亿吨增加到2003年的18亿吨,预计到2020年将以年均3.6%的速度增长。水泥工业生产工艺的变化,不仅大大提高了水泥生产的效率和生产能力,而且对耐火材料提出了新的要求。每吨水泥的耐火材料消耗量由过去的1.2kg下降到目前的0.58kg,预计2005年将下降到0.5kg。除传统镁砖、镁铬砖、高铝砖、粘土砖外,低水泥浇注料在窑头窑尾、冷却管、弯管、分解器底部等方面的应用效果更为明显。
玻璃工业用耐火材料的主要问题是发展低温熔炼。熔化技术、氧燃料燃烧技术和无砷材料电熔技术的发展对耐火材料提出了更严格的要求。
近年来,玻璃熔窑的使用寿命大大提高,生产平板玻璃的浮法生产线可长达10年。普通玻璃熔窑的使用寿命为5-7年,特种玻璃熔窑的使用寿命为2年。因此,耐火材料必须具有耐腐蚀性高、对玻璃质量影响小、对环境无污染、质量稳定、节能效果明显等功能。
为了提高玻璃的质量,除传统的31、36、41号锆刚玉砖外,还研制了一种含94%氧化锆的熔铸砖。这种高氧化锆砖比AZS砖具有更好的性能。如玻璃相少,抗玻璃液侵蚀,大大减少玻璃制品气泡、石块等缺陷。因此,这种砖可以用来熔化各种玻璃,如玻璃、电子玻璃和硼硅酸盐玻璃。
为了适应电熔技术的发展,研究人员开发了一种含90%氧化锆的电熔砖,其高温电阻率是电熔砖的10倍。因此,具有优异的耐腐蚀性能。
有色金属冶炼主要有铜、铅、锌、镍、锑、锡等,轻金属冶炼主要有铝、镁等。冶炼设备包括闪速炉、isama炉、OSMA炉、底吹氧气炉等,耐火材料的使用寿命长、节能、无环境污染、安全、维护方便。近年来,非晶态耐火材料在有色冶炼工业中的应用越来越受到重视,如高耐磨、高抗渣、高热稳定性的浇注料、高抗剥落性能的浇注料、钢纤维增强浇注料等,以及自流浇注料、捣打料、塑料料、干料、喷补料、预制块等的应用比例。
专家认为镁铝尖晶石的晶体结构是一种负吉布斯自由能较大的化合物。1600℃时为-43.53kj/mol,比莫来石高50%。这意味着镁铝尖晶石与其他氧化物的反应时间相当稳定。此外,镁铝尖晶石的膨胀性能与其它高铝耐火材料相当,室温至1200℃膨胀值为(6-9)10-6/℃。
根据MgAl2O4的二元相图,MgAl2O4的共晶温度较高。无论是富镁端还是富铝端,共晶温度分别为1850℃和1925℃。镁铝尖晶石在高温下具有广泛的化学计量比,这一点也很重要。由于镁离子具有四面体间隙结构,而铝离子具有八面体间隙结构,所以尖晶石在1800℃时无论有过多的MgO或Al2O3,都能具有稳定的结构。因此,利用上述特性,人们可以在氧化铝中加入氧化镁作为第二相,或在氧化镁中加入氧化铝作为第二相,在高温下合成尖晶石,形成富镁或富铝尖晶石。镁铝尖晶石在耐火材料中的应用越来越广泛,特别是在替代镁铬耐火材料方面。