耐火材料在冶金中的应用探讨

董梅花

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摘 要：简要介绍了耐火材料的性能和分类，论述了耐火材料在冶金工业中的广泛应用，分析了不同材料在冶金工业中的优异性能，推测了耐火材料的发展方向，为今后耐火材料的开发和应用提供一定的参考。

关键词：耐火材料;冶金;应用

引言：在冶金工业的传统工业生产中，许多环节都是在高温下进行的，因此耐火材料成为冶金工业生产中必不可少的一部分。耐火材料的应用与发展与高温行业的发展与创新密切相关，是高温技术广泛应用的基础。本文简要介绍了耐火材料，并对其在冶金工业中的应用进行了分析。

1不定型耐火材料在冶金业应用的优势

不定型耐火材料由一定级配的骨料、粉料、粘结剂和外加剂组成，形状不定的耐火材料不经烧成即可直接使用，耐火度不低于1500℃。不定型耐火材料的优点主要体现在以下几个方面，下面我们将对其进行详细的分析。

1. 1. 不定性耐火材料的耐火度较高

冶金行业的高温窑是常见的，和高温窑衬的选择非常重要，衬里的选择必须突出高耐火性、耐火性的选择必须更加严格的要求，非晶态的耐火材料耐火材料可以达到1500多度，这种高耐久性使非晶材料能够满足许多特殊类型的高温冶金的需要。

1. 2. 节约能源

不定型耐火材料和定型更为普遍比砖、耐火材料不定型耐火材料不需要燃烧到程序中，我们都知道耐火材料的发射计划是一个伟大的浪费能源、不定型耐火材料更好的节省不必要的能源浪费是由燃烧引起的程序。与传统耐火砖相比，节能15 ~ 20倍左右。这个值可能不代表短期内态度的变化，但从长期来看，节能是一个非常客观的数字。

1. 3. 提高冶金效率

由于不成形耐火材料本身不需要焙烧工艺，除了节能省时也是显而易见的，省时对于冶金工业意味着生产效率的提高，据有关统计，使用不定型耐火材料比耐火砖提高生产率3 ~ 5倍。

2耐火材料在冶金中的应用

2.1耐火材料在钢铁工业中的应用

2.1.1耐火材料在高炉上的应用

高炉是钢铁冶炼的常用设备，以往采用高铝磷酸耐火材料与高铝水泥混合建造。目前，大小高炉大多采用树脂粘结剂与铝碳免烧结砖或玉碳化硅浇注料混合而成。使用浇注耐火材料可以延长高炉的使用寿命和工作效率。

2.1.2耐火材料在钢包上的应用

随着拉拔温度的升高和钢水在钢包内储存时间的延长，无形耐火材料的使用逐渐取代了无形耐火材料的使用。钢包采用非晶耐火材料，便于工厂的自动化施工，节省了生产时间和劳动力，降低了生产成本，提高了经济效益。不定型耐火材料在检查和维护时也更加方便省力，而目前钢包常用的Al2O3浇注耐火材料具有耐腐蚀性能好、剥落结构少的优点，大大延长了钢包的使用寿命。

2.1.3耐火材料在加热炉上的应用

加热炉用于坯体加热，内部温度可达1400℃。它们大多由浇注料或塑料耐火材料制成。加热炉体积大，对耐火材料的要求也比较高。应满足施工方便、流动性好、耐高温性能好等特点，其性能要求远高于一般浇注耐火材料。大多数加热炉采用粘土与浇注耐火材料相结合的施工方法，使用寿命可达两年，效果较好。有的工厂还采用耐腐蚀、耐磨性能良好的高氧化铝超低水泥浇注料，发现其使用寿命大大提高，耐火材料的消耗量降低。

2.1.4耐火材料在中间包上的应用

随着连铸钢铁工业的快速发展，对连铸系统中耐火材料的需求也越来越高，其主要特点是高品位、多样化。在连铸系统中，中间包所需的耐火材料约占整个系统所需耐火材料的90%，其使用寿命和质量直接决定了连铸系统的成本消耗和产品质量。近年来，随着连铸中间包功能和体积的不断增加，除永久衬外的工作衬也在向喷涂方向发展。采用陶瓷过滤中间包去除非金属碎屑。

2.1.5耐火材料在热风炉上的应用

热风炉在向高炉输送热风的过程中长期处于高温环境中，砌筑过程中经常使用耐火材料。在热风炉砌筑过程中，球顶工作的施工操作难度极大，仅用球顶旋转无法达到预期的施工效果。以非晶态耐火材料代替砌体材料，掺加少量磷酸盐混凝土，喷涂耐酸材料，可使热风炉内衬形成整体，保证使用效果。

2.2耐火材料在有色冶金中的应用

耐火材料也广泛应用于有色冶金生产，如铝冶炼、铜冶炼、锌冶炼等。

在炼铝的过程中，炼铝反射器从以前的砖结构变成现在的整体结构，很多部位都采用了耐火材料。与酸和盐结合的塑料材料用于直接接触炉膛的热表面。炉膛下侧热面由保温砖、陶瓷纤维和保温浇注耐火材料组成。炉膛顶部由轻、密浇注料和圆型材料混合浇注而成。同时电解炼铝时，经受快速冷热的铝桶也应采用耐火材料制成，工作内衬应采用轻质高铝砖和浇注材料制成。为避免长期放置后的铝液凝固，采用隔热浇注料，确保保温效果。非工作内衬为氧化铝空心球铸造材料。

在铜冶炼中，为了抵御CuO渣的强烈侵蚀，粗冶炼炉多采用碱性耐火材料，如反射炉、转炉、闪电炉等。精炼炉的温度相对较低，含渣量也减少，对高温和耐腐蚀的要求降低，耐火材料的选择范围也增加，浇注料、塑料、喷涂等均可用于砌筑。

结束语

耐火材料在冶金业当中是被普遍应用的，其中不定型耐火材料无论从经济利益上还是从能源环保方面都是具有绝对优势的，并且目前不定型耐火材料已经在欧美国家被普遍的应用其效果也是毋庸置疑的，在我国随着冶金业的快速发展不可定型耐火材料的发展速度也是较快的，相信在不久的将来不定型耐火材料将逐步超过定性耐火材成为我国冶金业的主要耐火材料，因此我们必须对不定型耐火材料有着深刻的了解，才能够更好地对其进行应用。

参考文献
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