
根據不定形耐火材料的組成,不定形耐火材料分為重質和輕質兩大類。輕質不定形材料的體能密度小于1800kg/m3,重質不定形耐火材料的體能密度大于等于1800kg/m3。
根據不定形耐火材料的產品形式,人們把不定形耐火材料分為定形制品、特種材料和散裝材料3種類別。另外,我們還在上述分類的引導下,按結合劑種類、耐火骨科品種和施工制作方法進行分類,這種分類實用性很大,應用最多的是按施工制作方法分類,比如澆注料、涂抹料、可塑料、壓入料、投射料和預制塊等便是按此方法分類的。
不定形耐火材料的生產制備有定形制品生產和散狀料生產兩大類別。按其品種的不同,生產方法也不一樣。
(1)耐火澆注料的生產。耐火澆注料的生產主要有以下工序:耐火原料的破碎、粉碎、篩分、配料、混合、分裝和檢驗等。
(2)耐火可塑料的生產。耐火可塑料與耐火澆注料生產的區別是,耐火可塑料生產中增加了混煉、擠泥、切坯、包裝盒貯存等環節,因此增加了擠泥機、切坯機等設備。
(3)預制塊的生產。預制塊是使用耐火澆注料或耐火可塑料等生產的定形產品,是不定形耐火材料的品種之一。相比于現場施工的不定形耐火材料,預制塊具有尺寸精確、性能穩定和施工周期短等優勢。而相比于燒成耐火磚,預制塊的優點是整體性好、無高溫燒制、施工簡單等。某些情況下預制塊無需烘烤便可使用。與耐火澆注料和可塑料相比,預制件的生產增加了濕式混合、成型、固化和烘焙工藝。預制塊的成型,通常在振臺進行。
1、煉鐵系統
煉鐵系統包括燒結、煉焦和高爐及其附屬設備。在鐵礦粉燒結過程中,燒結機保溫爐常用兩種材料來做襯里,分別是耐火纖維氈或輕質隔熱耐火澆注料。煉鐵高爐是一個連續生產設備,以前采用高鋁水泥和磷酸高鋁質耐火燒注料預制塊砌筑小型高爐,現如今全部用樹脂結合劑鋁碳不燒磚來砌筑。選用澆注料作為大型高爐的爐墻用耐火材料,是今后的一個發展趨勢。
2、煉鋼系統
煉鋼系統包括平爐、轉爐、電爐、爐外精煉爐、鋼包和中間包以及其他設備。在過去,一般用黏土磚、高鋁磚和半硅磚等來砌筑鋼包,這樣砌筑的鋼包擁有10~70次的使用壽命。最近幾年,水玻璃鋁鎂碳不燒磚被廣泛用來砌筑鋼包,其擁有35~80次的使用壽命。目前,Al2O3—尖晶石澆注料已成為鋼包用耐火材料的主角。
眾所周知,其抗腐蝕性好、使用壽命相對較長,從一定程度上提高了鋼的質量。高級化、多元化是連鑄用耐火材料材質的發展方向,是連續鑄鋼的發展促進了這個發展方向的形成。
3、軋鋼系統
軋鋼系統中工業爐的使用種類多、數量大,使用溫度一般低于1500℃,全部是火焰爐。用高鋁質耐火可塑料或黏土結合耐火澆注料作初軋均熱爐爐墻的整體內襯,有3~6年的使用壽命,比用高鋁磚做內襯提高1~4倍。
結語
冶金工業的發展推動著耐火材料的發展。工業生產的實際需求決定了定型和不定形耐火材料的發展趨勢,兩者是基本相適應的。近年來,國內外不定形耐火材料發生著日新月異的變化,并在各個應用領域取得了巨大的經濟效益。