不定型耐火材料在冶金工业中的应用

在新时代的发展下金属冶炼技术不断提升，已经通过新型人工合成材料制品的应用降低对天然原料的需求，并逐渐朝着精细化产品方向发展。因为不定形耐火材料可以提高机械化、自动化生产的效率,可修复延长使用寿命,与定形耐火材料相比优势更加突出,已逐渐演变为冶金工业生产的重要元素。在西方发达国家中已经将不定型耐火材料大规模应用在冶金工艺中,其利用率已经超过了50%。而当下在冶金工艺的发展下,世界范围内对不定型耐火材料展开深度探索。社会在不断进步发展,存在于冶金工艺中的问题也日益显现出来,究竟是何原因使得冶金工艺相关技术停滞不前,不能再向前发展,让经济发展放慢了步伐。作为相关领域的人员,我们要对这些问题进行深入探讨并寻求解决方案。

1 不定形耐火材料的定义和特性

无定形耐火材料是新时期冶金工艺中非常重要的材料，由一定比例的骨料、粉末、胶粘剂和添加剂组成。骨料一般为大于0.088mm的颗粒，构成整个非晶耐火材料的骨架，占60%～73%，包括粗骨料(大于5mm)和细骨料(小于5mm)。粒度小于0.088mm的细粉是整个材料的具体部分，在高温下起粘结或胶结耐火骨料的作用，占15%～40%。在一定条件下，粘结剂使伴侣通过水合、化学、聚合、缩合等作用获得强度；外加剂是增强粘结剂功能和改善基体性能的材料，包括促进剂、缓凝剂、减水剂、抑制剂、快干剂等。与传统工艺下的定型耐火材料相比，不定型耐火材料没有复杂的烧成工序，制作所需的原材料易于获得、价格低廉、制作工艺简单；可塑性非常强，不定型耐火材料在高温的耐热度与结构的稳定性方面效用较强，可以与同类型的耐火砖持平。并且因为形状与规格没有固定的标准，在应用过程中可以制备成各种复杂的工艺制品，并且可以直接活间接促进筑炉工程的机械化进程推进

。主要因定型耐火材料在使用过程中会受到外界气温的影响，在高温环境下定型耐火材料的使用需要过长的时间并且剥落出现率较高，而在中低温度下工程生产的需要的时间会更长，所以在使用过程中要求相关的技术人员具备娴熟的操作技术。同时定型耐热材料在使用过程中因为体积稳定率低、质量会受到外界条件的影响并具有较大的气孔率，所以虽然在一定程度上使用效果较好，但使用完毕后拆取难以开展，并且必须在相应的设备辅助下才能完成使用。

2 不定型耐火材料在冶金工艺中的优势

2.1 较高的耐火度

不定型耐火材料在高温情况下保持其稳定的结构属性，因此不容易软化与变形。而将其应用在冶金工艺中可以提高冶金工艺的耐热型与稳定性，且使用使用寿命较长，对其综合属性也有一定的提升效果

。

2.2 较小的能耗量

一般的定型耐火材料都要在特定的燃烧过程中进行优化处理，这个燃烧过程非常复杂，且消耗能量过大，使生产成本增加。在使用过程中不定型耐火材料可以去掉烧成的步骤，从而提高资源的利用率。并且在相同的冶金工艺下使用损耗更低，其数值大约是在15倍以上，符合生产中降低成本的需求，同时也是该材料在当下冶金工艺中大规模应用的主要原因。

2.3 较优的完整性

由于不定形耐火材料的体积比普通耐火材料要小得多，因而更容易进行运输，满足大批量转运的条件，可降低运输成本。同时，不定型耐火材料因为内部构造、凝结能力较强所以具有较高的可塑性

。将其应用在高炉窖炉中耐热性较强，其整体的结构功能不会被破坏，因此使用寿命更长，一般可比传统耐火砖提高30%～150%，而且由于其整体性的原因，高温炉的密封性能也比可定性耐火材料要好很多，从而在整体上降低能源消耗。

2016年10月，阿里巴巴整合优酷土豆、阿里影业、阿里音乐、阿里体育、阿里游戏等业务，成立阿里巴巴文化娱乐集团（即阿里大文娱），由俞永福出任首任董事长，杨伟东担任大优酷事业群总裁。而“终于可以休个假”的古永锵，变成了阿里大文娱战略投资委员会主席。

3 不定型耐火材料在冶金工业中的应用探讨

近些年科学技术的突飞猛进，使得很多的冶金工程相关的用品走进人们的视野，同时也带来了诸多问题，但有一部分地区所采用的材料设施质量堪忧，加之相关技术还不够成熟，直接导致了大量的材料耗损与浪费，也加剧了能量的流失；另一方面生产工艺下造成环境污染，使得相关的行业在生产过后还要还需承担一部分的清理成本，这些种种都会使得冶金工程及的成本提高。同时，由于很多技术原因导致所需的资源无法充分利用，又一进步增加了成本。所以，在诸多方面冶金工艺仍将或持续面对高成本的问题，与此相关的企事业需要对此引起足够的重视并完善各个环节。

继电保护装置的整机生产测试主要包含以下三个方面的测试：1.耐压测试；2装置接点测试；3交流头精度校准（针对非数字化装置）。装置硬接点测试主要包含装置开入、开出测试，通信接点测试，对时接点测试四大部分。通信接点测试又包含串口通讯测试，网口测试，光口测试等。由此可见，保护装置的整机生产测试过程十分繁琐。

精炼用不定形耐火材料目前冶金行业中通过炉罩与炉真空精炼处理，并结合金属加工角度选择相应的精炼方式，在精炼中共有四个部分需要应用不定型耐火材料。在RH浸渍管中需要应用镁材料合成制作的喷补料对其喷补ANS罩，当下ANS罩的制作工艺中大规模应用高铝进行制作，但其使用频率仅能达到30次，其无法继续应用的主要原因在于挂渣。在每次使用后都必须对其进行扒渣后继续应用其使用频率可以增加15次，达到45次。鲅鱼圈ANS罩正是应用了刚玉尖晶石进行制作，但随着使用频数不断增加会逐渐磨损，变得薄弱，最后在持续的冲击下破损

。如果不进行间断的修复，其使用频率在90次以上。而如果应用铝镁属性的材料进行浇筑工程，使用寿命会增加到200次及以上。

金属加工的高炉铁沟材料,根据所用部位主要包括渣线部位材料、渣沟材料、摆动溜嘴材料等。主渠一次通金属量达12万吨以上，最高达15.8万吨。在通过套浇方式维修后，整个沟役运营流程中,同时结合喷补维修，再进行二次套浇后，金属量达30万吨以上。高炉铁钩主要应用铝碳属性材料进行浇筑，因为在设计中长度与坡度是重要的影响因素，长度与坡度距离的变化会对使用寿命造成影响，并且在生产过程中，冲刷与侵蚀也会对出铁口8m距离的位置造成持续性的磨损。但是高炉铁钩的磨损研究而言，可以对铁线、摆嘴等部位进行深度的探索，通过新型材料的研发，降低使用中对材料本身对侵蚀。铁沟浇筑后的高炉铁沟的最高限度，已经可以达到45万吨。

在金属加工工艺上的应用耐火材料，因金属材料温度的升高以金属液存留时间的延长，原来使用的定型耐火材料开始逐渐被不定型耐火材料代替。从金属材料结构来看，可以通过自动化技术应用增加经济效益。调查分析表明，因为金属材料中的侧墙结构不需要按照固定的规模进行修整，在对整个金属加工进行修复时可以提高近40%的耗时，而在整体结构完全达到了不定型时，其修复耗时的效率可以提高到70%。所以当前国内外较多的企业在金属加工制作工艺中都应用了如AI尖晶石等浇筑材料，这种材料具有较强的耐高温属性与抗腐蚀性可以提高设备的使用时限，但在使用过程中容易岁被钢水影响，所以国内外以此次技术不断展开研究探讨，并且取得一定的效果。以日本为例研发出了Al，O，MgO浇注料，在铝、镁、碳耐火材料等结构完整性和渗透特性方面有所提高，对将其应用于钢包有很好的效果。

苹果树喜爱干燥阳光，因此，不能浇水过多，要合理的对其进行灌溉。同样的，苹果树不同生长时期也有不同的灌溉方式和灌溉量。为了湿润土壤和果树的根系，种植者可以在春天应对果实进行适量的浇水灌溉；同时在果树开花前，对果树合适的灌水可以提高苹果树的坐果率；而当果实进入膨大期，种植者必须浇足够的水来保证苹果树对水分的需求量；所以浇水要合理，不能太多也不能太少，才能保证苹果树的产量和质量。

4 不定形的耐火材料的发展问题及趋势

当前金属加工工艺中使用的高炉数量有10座，高炉为为。鲅鱼圈和高炉为，的高炉的出铁口共有4个，而2580m²高炉出铁口在3个左右鞍钢大型高炉概况见表1。

4.1 不定型耐火材料的发展问题

从相关的应用现状对不定型耐火材料的发展问题进行探讨。从金属冶金技术的发展来看，当下较多产品的质量低于相关的使用标准，所以需要提高对产品质量的研究，加大对质量的把控，同时研制开发新产品满足金属冶炼的需要。2.1铁沟浇注料综合施工提高性价比，随着人们环境保护意识的不断提高，对转炉无沥青大面补炉的材料的关注度不断提高，并将其应用在实际生产过程中。据相关调查研究表明，水与无沥青大面补炉料的联合下虽然出现了较高的利用效率但在耐高温方面与特殊金属材料的制备过程中还存在一定的缺陷，其使用过程中转炉无沥青大面补炉料的使用时限与相关的要求条例不符，需要进一步改进。增加中间包干式料使用时限的探究，因为中间包干式料施工便利，使用寿命高于喷涂料，所以应用程度较高

。在制作过程中钢厂不断提高对中间包干式料的标准，同时相关的制作工艺也需要从材料的耐磨属性与抗烧性质的角度的提高对相关工艺制作的把控，以达到特殊金属材料制作的标准。

4.2 发展趋势

当前不定型耐火材料已经被大规模应用在冶金工艺中，并逐渐成为行业发展评估的重要指标。当下世界范围内对对不定型耐火材料的关注程度不断增加，通过大量的研究探讨促进了冶金工艺的发展，并带动了不定型耐火材料朝着更高属性如火焰喷图、全干式振材料等属性的材料进行发展，更昭示了不定型材料在新时代发展下强大的市场竞争力。在当下，不定型耐火材料的制作工作是通过大量的中性与酸性氧化物完成制作，其制作工艺已经与新时代下冶金工艺的发展不相符，所以需要不断探索寻求到更高的技术支持比如通过碱性氧化物、非氧化物等复合形式为主的材料等，促进冶金行业的持续发展。以高档氧化铝纤维为例其主要通过浆料装的涂抹料构成，在高温防控、耐磨、质量管控等方面性能较强，并且对于碱性化学制剂的侵蚀也具有一定的抵抗能力。据相关调查研究表明，氧化铝纤维可以抵抗80m/s的热气流，对于温度的最高耐受度为1700并且在此温度下材料仍然没保持较为稳定的属性，不需要进行降温处理，在其修复工艺上可以应用热修补技术进行大面积的喷扫。当前，耐火材料产品的制作需要大规模的应用人工合成技术，将不同材料的属性进行综合，并以及探索到全新的领域。而不定型耐火材料也将朝向多属性发展，如在可塑材料中融入喷补材料的属性，以此合成全新属性的材料。或者是在浇筑料中融入耐热料、粘结剂、添加剂等材料等特殊属性，使其成为综合属性较强的优质浇注材料。将其应用在生产隔热的环节与窖炉中，可以有效提高生产效率，从而促进冶金行业的持续发展。目前不定型耐火材的制作大部分是通过骨料的粘合作用，而骨料与粘结剂的硬度相比更大，所以材料制作过程中，骨料的材质是不定型耐火材料的重要影响因素，并直接作用在粘结剂的综合能力上。现阶段冶金工艺创新的方式已经初步完成了材料的探索，不定型耐火材料与多种材料的结合技术已经较为成熟，从最初的与水、化学、凝聚、聚合等已经演变为集合的方式；其材料的杂质也逐渐从多杂质、低杂质最后到不存在杂质的方向发展；与之共同进步的还有粘结剂，在科学技术水平的影响下，纯度也逐渐提升。新时代下工艺生产虽然取得了一定的进步，但相应的标准也不断的提高，为了满足新时代下冶金行业持续发展的要求，不定型耐火材料也向着高密度结构的方向上进行演变，为冶金行业的发展助力。

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5 结语

在科学技术水平的不断提高下，冶金行业的要求也随之提升，虽然当下的不定型耐火材料在耐火度、材料损耗、完整性方面存在一定的优势，并且在相关生产工艺中保持着良好的发展趋势。但是在实际应用过程中还存在一定的困境，需要相关技术人员不断的优化与改进，提高不定型耐火材料的研发力度，促进冶金工艺的持续发展。如果各个企业间能做到信息交互，开放网络体系，相关部门切实加强监督，增强与优秀企业的交流互动，我国的冶金工艺产业将会迎来前所未有的发展，进而实现我国经济的新突破。

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