中国近年来工业的飞速发展与国家十三五规划实施方案的落地,耐火材料工业必然迎合工业发展的需求而不断的创新。随着冶炼技术和钢铁工业的快速发展,耐火材料也实现了一系列重大技术变革,正逐步由依赖于天然原料、大批量生产的原始制品群向以多品种、小批量、人工原料、开发和设计等为原则的精密、高级制品系列转变,概括起来可以归结为以下几点。
1、高纯度化
在各国的耐火原料中,那些纯度较低的天然原料,由于所含大量杂质的不良影响和使用性能的不足,其用量正日趋减少,如硅石、粘土等。相应地,那些杂质少、
性能优异的高纯度天然原料或经过提纯的天然原料,如锆英石、石墨等,用量正日趋增加。同时,电焙镁石、碳化硅、尖晶石等人工合成原料的开发和应用,也日益受到行业人士的关注。
2、致密化
由于使用过程中,对耐火制品的强度和高温性能的要求越来越高,耐火制品,特别是耐火砖,正向致密化、长尺寸、大型化的方向发展。相应地,高压成型、高温烧成技术也在不断发展。
3、精密化
随着冶炼技术和钢铁等工业的发展,耐火制品的形状日趋复杂,性能要求也日趋精细。因而,各国耐火材料的配比、性能和生产工艺的设计,甚至施工技术都日趋精密化。其中,连铸用耐火材料是精密化趋势最为集中最为突出的代表;同时也在朝着功能化的方向发展。
4、含碳耐火材料不断普及
由于炭素材料具有吸收高温下因高强度、热膨胀或急剧温度变化而产生的应力,能防止熔融金属或炉渣浸润的特性,含碳耐火材料在各国都得到了相当程度的普及和应用,而且正在不断发展,其典型代表是镁碳砖、镁钙碳砖。
5、氧化物与非氧化物复合材料的开发
氧化物与非氧化物复合材料,有直接结合、反应结合和碳结合等不同的工业途径。近年来的开发研究结果表明,与碳结合材料相比,复合材料的常温和高温强度要高得多,抗氧化性也好得多;与氧化物制品相比,复合材料具有显著的高抗热震能。
6、不定形比
不定形耐火材料由于具有易于实现机械化、自动化施工,通过后期修补容易延长寿命,以及节约工时和材料等优点,不定形耐火材料在总体耐火材料中所占比例正逐年上升。在国外,美国、日本和西欧等工业发达国家的不定形率,近年来已超过50%。我国对不定形耐火材料的开发和应用,近几年来也取得了一系列成就。
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