微粉在冶金耐火材料中的应用

吴晗 朱晓晨

摘 要：随着我国工业的不断发展，冶金耐火材料行业也在不断的发展进步，在实际的技术运用中发现，在冶金耐火材料中加入适量的微粉能够显著提高材料的效果和耐火特性，因此对微粉技术进行研究和有效利用，是我们发展冶金耐火材料行业的重要要求。本文将探讨研究微粉在冶金耐火材料中的应用，希望能够促进对微粉技术的研究和发展，为提高冶金耐火材料的性能贡献一份力量。

关键词：微粉;冶金耐火材料;应用分析

前言

微粉技术的发明和广泛运用促进了冶金耐火材料行业的发展，它对冶金耐火材料的性能和档次都起到了显著的提升作用，但是其应用在冶金耐火材料中的分量需要我们严格把控，才能够起到良好的效果，与此同时，我们还需要继续进行研究，找出微粉的更多应用方式和应用途径，为工业发展的技术进步起到促进的作用。

一、微粉的特性以及发挥作用的方式

（一）微分的特性

常用的微粉主要成分为SiO2，它具备无毒、无味、无污染，并且能够耐高温和酸碱腐蚀、硬度大、绝缘性能好等特点，将适量的微粉加入到冶金耐火材料中，也能够使冶金耐火材料具备它的特性;同时将天然的石英（SiO2）粉碎并加工成微粉后，其表面能得到了增加，作为冶金耐火材料的促进烧结、结合剂和性能改良剂效果更好[1]。

（二）微分发挥作用的方式

在进行研究分析中发现，虽然微分本身的构成机理比较复杂，但在作为冶金耐火材料中的添加剂，其发挥作用的方式是简单易懂的。微分通过填充冶金耐火材料中的缝隙，减少冶金耐火材料中水的使用，以次促进冶金耐火材料的烧结和结合，改良其性能效果[2]。

二、微粉对冶金耐火材料的重要性及使用效果

（一）微粉对冶金耐火材料性能提升的重要性

微粉对于冶金耐火材料性能提升的重要性主要为提高冶金耐火材料的强度，提高其进行浇注的效果，以及增强冶金耐火材料的耐高温性和耐久度。首先由于传统的耐火材料中存在着大量的缝隙，在加入微粉后，微粉将这些缝隙都填补住，减少了搅拌中水的用量，在冶金耐火材料制作完成后，其内部的密度增加，存在的气孔和缝隙较少，从而提高了冶金耐火材料的强度;其次是因为微粉具有较强的活性，在冶金耐火材料中遇水后会形成一种胶体粒子，再加入适量分散剂后能够加强冶金耐火材料的流动性，使浇注的效果得到提升;另外微粉还具备亲水性，在加入冶金耐火材中后形成的胶体粒子能够增强冶金耐火材料的凝聚性，同时在高温下还能够与冶金耐火材料中的氧化铝发生反应形成莫来石，提高其耐久度和耐高温性能，增加冶金耐火材料使用的年限。

（二）微粉在冶金耐材料中的使用效果

在冶金耐火材料中使用微粉，能够有效地提高冶金耐火材料内部的致密性，增强冶金耐火材料的强度;另外二氧化硅微粉与水化的氧化镁料浆结合，能够增强产品的抗冲击力，提高使用冶金耐火材料进行浇筑的施工性能和理化性能，促进冶金耐火材料在更多领域中的应用。

三、微粉在不定型冶金耐火材料中的应用

（一）二氧化硅微粉的应用

通常所使用的微粉指的是二氧化硅微粉，这种物质通常是铁合金在冶炼硅铁和金属硅时，产生的大量的二氧化硅以及硅气体在空气中与氧分子结合，最终冷凝沉淀后形成的。二氧化硅微粉的表面能较高、吸水性较好，凝聚性能好，在添加到冶金耐火材料当中并进行加工后，能够提高其流动性和浇筑效果，对于冶金耐火的烧结。结合以及强度提升等都能够起到显著的作用。但使用二氧化硅微粉作为冶金耐火材料的添加剂，则需要我们把控好它的使用剂量，避免加入过少或者过多，破坏了冶金耐火材料的本身结构，降低冶金耐火材料的性能。有实践研究指出，当使用二氧化硅微粉作为冶金耐火材料的添加剂时，二氧化硅微分的用量增加，在提高冶金耐火材料强度的同时会降低其耐火性能，因此要适当地加入二氧化硅微粉，结合实际情况一般以4%～10%的用量最佳。

（二）三氧化二铝微粉的应用

三氧化二铝微粉也是一种在实际的应用中比较常见的微粉类型，它的主要性能是提高冶金耐火材料的耐高温能力。根据研究显示，在材料中氧化钙含量比较低的情况下，将三氧化二铝和二氧化硅进行高温烧制能够形成莫来石，而在冶金耐火材料烧制中，提高其莫来石化的程度能够使冶金耐火材料耐高温性能得到显著的提升;同时在冶金耐火材料中加入三氧化二铝同样能提高冶金耐火材料的浇注性能，如将铝酸盐水泥、二氧化硅、活性氧化铝微分等搭配不同的添加剂，就能够制作出质量好、效果佳的低水泥耐火浇注料，如加热炉烧嘴砖等产品，就是对三氧化二铝微粉的有效运用。

四、微粉在定型耐火材料中的应用

在定型耐火材料的制作中应用微粉，主要是对其促进烧结、凝聚性好的特点进行运用。有实践研究表明，微粉表面质点具有活性化强的特点，在进行定型耐火材料的烧制过程中，能够加快烧结的速度，降低烧制完成需要得温度，同时加入的微粉在1～5μm时，起到的促进烧结作用最好，需求的烧结温度最低，同时能够得到的定型耐火材料的强度和耐高温性能最佳。但在添加微粉进行定型耐火材料的烧结时，首先需要注意微粉的用量问题，如果加入的微粉量过大，那么就会破坏定型耐火材料的内部结构，使材料的致密性下降，而加入的微粉量过少，会导致定型冶金耐火材料中的缝隙不能被填满，其中的水分和气孔量增多，降低烧制的效果;其次是因为微粉是以超小型的颗粒状存在的，在低温的条件下能够和冶金耐火材料中的颗粒进行结合，封闭其中存在的气孔，达到提高定型冶金耐火材料的致密性和强度、耐久度、耐高温的作用，这种作用必须在加入的微粉粒度小于5μm才能达成，因此我们需要对加入的微粉粒度进行严格的管控。

结语

综上所述，在冶金耐火材料中加入微粉能够起到良好的效果，对于冶金耐火材料的耐久度、强度和耐高温性能的提升具有着重要的意义。目前我们所使用的微粉种类以二氧化硅、三氧化二铝以及碳化硅等微粉为主，对于微粉的用量以及微分的形态有着严格的要求。因此我们必须要不斷地研究和发展微粉在冶金耐火材料中的应用，改善应用的方式，降低应用的难度，促进微粉技术的的发展和冶金耐火材料性能的进一步提高。

参考文献

[1]徐平坤.铝灰在耐火材料中的应用[J].再生资源与循环经济，2019，12（4）：26-29.

[2]冯启超.耐火材料性质分类及其应用[J].科技资讯，2018，16（3）：108-109.