目前,一些發達國家天然原料使用量在減少,而高純合成原料用量在不斷增長,其原因是大量使用合成原料的不定形耐火材料比例在增加,而大量使用天然原料的黏土磚、高鋁磚、鋯英石磚產量在減少。用戶對耐火材料使用壽命有更高的要求,這方面高純合成原料更能滿足需要。
耐火材料的幾種合成原料:
1.用高嶺土和工業氧化鋁作原料,經濕法研磨,真空擠壓成球,然后在高溫下煅燒制成的莫來石基熟料,具有良好的熱機械性能,在窯具以及不定形耐火材料方面有很好的應用前景。
2.同樣用高嶺土和苛性鎂砂作原料,經濕法研磨,真空擠壓成球,然后高溫煅燒,能得到晶體發育良好的堇青石熟料,在窯具方面具有很好的應用前景。
3.由于潔凈鋼、低碳鋼、高氧鋼以及不銹鋼的發展,使得含游離鈣的堿性耐火材料逐漸受到重視,例如,鎂?鈣熟料。
4.礬土基電熔剛玉和礬土基電熔莫來石,礬土基電熔莫來石?氧化鋯以及電熔剛玉?氧化鋯,電熔氧化鎂?氧化鋯等合成原料,也得到迅速發展。
5.值得一提的是,一種球狀致密空心合成莫來石骨料在不定形耐火材料生產中得以應用。該材料的特點是,空心外殼壁厚0.2毫米～5毫米,直徑1.5毫米～40毫米,表面可以光滑、平整,也可粗糙、凹凸不平,球殼可以是單層,也可以是雙層,表面突出的部位可以是致密的,也可以是空心的。因此在澆注料中應用不僅能改善材料的隔熱性能,而且能降低體積密度而不破壞其強度。
由于紅柱石、硅線石、藍晶石在高溫下相變為莫來石,而莫來石膨脹系數較小,有利于提高材料的抗熱震性。在材料中添加紅柱石,能形成熱應力擴散的無數細微空隙,使得因膨脹冷縮在耐材內部產生的應力得到釋放,從而提高了材料的抗熱震性。硅線石完全莫來石化的溫度較高,這對提高制品高溫抗蠕變性有利。此外,莫來石化伴隨產生的體積膨脹效應也對高溫抗蠕變有利。
資料指出,以紅柱石為主原料的紅柱石磚,其抗蠕變性優于普通高鋁磚、剛玉磚和大部分的莫來石磚。因此,開發利用“三石”以改善鋁硅系耐火材料的顯微結構和熱力學性能有很大應用空間。
耐火材料的再利用已經在多次國際性耐火材料會議上強調,這無疑是一個值得耐火材料生產者和用戶共同關注的問題。在這方面用戶與耐火材料供應商有著良好的合作前景。例如寶鋼與耐火材料廠之間合作將使用后的鎂碳磚回收,可再生產出同樣標準的鎂碳磚。同時,含碳耐火材料可以用來生產造渣劑,在冶金行業重新利用。
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