? ? ? 耐火材料的使用條件大致可分為三種類型：

? ?（1）耐火材料在高溫條件下，但沒有機械作用。在 這種條件下使用的耐火材料約占全部耐火材料的30%；

? ?（2）耐火材料在高溫條件下，同時受機械作用。這種條件下使用的耐火材料也占30%左右；

? ?（3）耐火材料在高溫條件下，同時受到熔融金屬、熔渣、鹽及其蒸汽的機械和化學(xué)作用。這種條件下使用的耐火材料約占40%~50%。

? ? ? ?未來的耐火材料，既要考慮上述的使用條件，還要考慮高科技發(fā)展，不但使用部門施工技術(shù)現(xiàn)代化，而且耐火材料生產(chǎn)本身也要實現(xiàn)技術(shù)現(xiàn)代化。

? ? ? ?一、發(fā)展不定形耐火材料

? ? ? ?不定形耐火材料喻為第二代耐火材料，同燒成定型耐火材料比較有以下優(yōu)點：

? ? ?（1）不定形耐火材料不需要壓磚機和燒成熱工設(shè)備，工廠占地面積小，基本建設(shè)投資比較低。

? ? ?（2）節(jié)約能源，耗能僅為燒成制品的1/15~1/20。

? ? ?（3）勞動強度低，不定形耐火材料生產(chǎn)可完全機械作業(yè)，生產(chǎn)效率高。比耐火制品高3~8倍。

? ? ?（4）成品便于貯存和運輸，使用它修建爐窯等可完全機械化作業(yè)。其施工效率比人工砌磚高 5~15倍。

? ? ?（5）可以任意造型，制成整體襯體，強度高，抗熱震性好，抗剝落性強，同時無接縫，氣密性好，散熱損失小。對有些使用條件，如鋼包內(nèi)襯，使用效果明顯，一般提高使用壽命30%~150%。

? ? ?（6）能修補爐窯等熱工設(shè)備，延長使用壽命，提高爐窯作業(yè)率。

? ? ? ? 不定形耐火材料是耐火材料生產(chǎn)工藝的革命，它能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)代化的需要。近年來不定形耐火材料發(fā)展十分迅速，如日本1980年不定形耐火材料占耐火材料總產(chǎn)量的34.7%，到1990年為17.5%，2000年已接近 60%。美國和西歐1999年為45%~50%。

? ? ? ? 目前不定形耐火材料幾乎遍及各個領(lǐng)域的爐窯及熱工設(shè)備，大有取代耐火制品之勢，將來高效澆注料將會占領(lǐng)先地位。微粉和超微粉的制備和應(yīng)用，納米技術(shù)應(yīng)用可以提高澆注料某些力學(xué)性能，將要重點發(fā)展。因為不定形耐火材料的生產(chǎn)和使用施工都能實現(xiàn)機械化作業(yè)，能夠適應(yīng)未來工業(yè)現(xiàn)代化的需要，即廢除笨重的體力勞動，實行機械化，自動化操作，所以是耐火材料的發(fā)展方向。

? ? ? ? 二、用電熔法生產(chǎn)原料和制品

? ? ? ? 美國和德國學(xué)者在20世紀初進行硅酸鹽物理化學(xué)研究中，得出最基本造巖氧化物的相律問題，因而在耐火材料中重要的是與金屬工業(yè)的金相學(xué)對應(yīng)，采用E.Ryschkewitsch提議的陶相學(xué)用語。Murdock又從礦物原料的相律研究意義上提倡礦相學(xué)。前蘇聯(lián)別良金院士把電熔方法制造耐火材料用巖石的術(shù)語與冶金相提并論，并說：“我們當代是硅酸鹽學(xué)說，而我們的未來則是同冶金學(xué)者的金相學(xué)相平行的石相學(xué)?！?926年，美國富爾契爾發(fā)表了熔鑄硅酸鋁耐火材料專利，認為熔鑄制品比黏土磚在玻璃窯上使用效果好，隨后又研制成鋯剛玉、鎂鉻磚、鋁鉻磚等一系列制品。熔鑄磚與陶瓷結(jié)合磚相比的主要優(yōu)點是晶間結(jié)合，晶體發(fā)育好，排列緊密，氣孔少，蠕變率小。盡管材料中存在低熔相，但它充填在晶體骨架的空隙中，并不起主導(dǎo)作用。

? ? ? ? 通過電熔還能起到除雜質(zhì)，如高鋁礬土中的SiO₂、Fe₂O₃、MgO、K₂O、Na₂O等的提純作用。因此電熔材料的特點是：

? ? （1）結(jié)構(gòu)致密，氣孔率低，如采用氧化法的電熔 ZrO₂ 大型塊體顯氣孔率0.5%~1%；

? ? （2）材料純度高，如我國用 Al₂O₃ 大于85%的高鋁礬土熟料電熔成Al₂O₃；不小98.5%的亞白剛玉；

? ? （3）荷重軟化溫度高；

? ? （4）機械強度高（包括高溫強度）；

? ? （5）具有高的化學(xué)穩(wěn)定性和抗侵蝕性；

? ? （6）液相析出溫度高。

? ? ? ? 電熔材料的缺點是熱導(dǎo)率偏高，抗熱震性較差。

? ? ? ? 電熔制品不僅用于玻璃熔窯的剛玉系列制品，冶金工業(yè)也廣泛使用。煉鋼轉(zhuǎn)爐、電爐內(nèi)襯大量使用的鎂炭磚，就是以電熔鎂砂為主要原料生產(chǎn)的，電熔鎂砂抗熔渣及金屬熔體侵蝕，碳不被熔融物潤濕。應(yīng)該說采用電熔材料是解決耐火材料抗熔渣和熔融金屬侵蝕問題的重要途徑。不定形耐火材料也普遍采用電熔剛玉，莫來石等材料做骨料和摻和料。采用電熔材料做原料生產(chǎn)不定形耐火材料是耐火材料的發(fā)展方向。因為它不但可以生產(chǎn)致密型不定形耐火材料，還可以生產(chǎn)輕質(zhì)隔熱型不定形耐火材料。例如：采用電熔方法生產(chǎn)硅酸鋁纖維，電熔氧化鋁，氧化鋯等空心球，是優(yōu)的隔熱保溫材料，用它們可以生產(chǎn)隔熱耐火澆注料。

? ? ? ? 用電熔方法還能生產(chǎn)氧化鋁水泥，這種水泥具有早強特點，耐火度達1750℃以上，是高檔耐火澆注料的良好結(jié)合劑。用熔融石英做原料的再燒制品，抗熱震性非常好。

? ? ? ? 采用電熔方法生產(chǎn)耐火原料和制品，可以連續(xù)機械化生產(chǎn)。用電作能源符合機械化、電氣化自動化的時代發(fā)展要求。目前看來對環(huán)境污染比較嚴重，耗電較多，可是隨著現(xiàn)代技術(shù)進步，這些問題是容易解決的。因此，發(fā)展電熔耐火材料是有前途的。

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