營(yíng)口耐火材料的高性能化
營(yíng)口耐火材料的高性能化：加大開發(fā)高技術(shù)含量、高附加值的不定形耐材是其進(jìn)一步推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。氧化物-非氧化物復(fù)合的耐火制品是當(dāng)今耐材研發(fā)的熱點(diǎn)之一。目前，氧化物－非氧化物復(fù)合制品的制備系定形制品工藝途徑，燒成時(shí)控制氣氛。此法工藝復(fù)雜，設(shè)備投資較大，且難以滿足生產(chǎn)大型、異型制品的要求。就成形本身而言，振動(dòng)法比機(jī)壓法更為合理。因?yàn)檎駝?dòng)法便于使顆粒發(fā)生一定的重排而趨于緊密堆積，從而在較小的外力下達(dá)到致密化。采用澆注成形方法不僅可以獲得緊密堆積，而且拌和料中加入的水揮發(fā)后，形成氣孔通道，有利于氣相參與的碳化/氮化原位反應(yīng)進(jìn)行，有利于提高非氧化物轉(zhuǎn)化率，得到非氧化物網(wǎng)絡(luò)發(fā)育較好、結(jié)構(gòu)更合理的復(fù)合材料。因此，用澆注成形方法制備原位非氧化物復(fù)合功能性耐材，是不定形耐材實(shí)現(xiàn)功能化、高性能化的重要途徑。
用戶友好和使用環(huán)節(jié)****化：不定形耐材的施工、養(yǎng)護(hù)、烘烤、監(jiān)測(cè)、維護(hù)、解體等使用環(huán)節(jié)的難易影響其被接受的程度。發(fā)展****乃至自動(dòng)化施工手段，采用快速養(yǎng)護(hù)、快速烘烤甚至免烘烤，機(jī)器人監(jiān)測(cè)、維護(hù)和****解體等，十分必要。 提高澆注料施工效率的舉措有：在混料時(shí)添加粉塵抑制劑解決惡化環(huán)境、施工延誤問題；通過減少物料潤(rùn)濕時(shí)間和添加劑起作用時(shí)間來加快混料；盡量縮短甚至去掉養(yǎng)護(hù)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速烘烤或免烘烤，減少烘烤過程中各溫度段的保溫時(shí)間。
高性能輕質(zhì)耐材應(yīng)為研發(fā)重點(diǎn)，輕質(zhì)隔熱耐材的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)工業(yè)窯爐節(jié)能的有效措施。解決傳統(tǒng)輕質(zhì)耐材強(qiáng)度低、使用溫度不夠高、隔熱效率和抗腐蝕介質(zhì)侵蝕性不夠好等不足，對(duì)節(jié)能有重要作用。
目前的工業(yè)爐通常采用諸多保溫襯材，存在易粉化、易擠壓變形且使用溫度有限、強(qiáng)度低、磚縫多、整體性不好等問題。因此，具有特殊結(jié)構(gòu)和高性能的新型輕質(zhì)合成原料（如微孔輕質(zhì)骨料、高強(qiáng)莫來石中空球等）以及以此為原料開發(fā)的高性能輕質(zhì)不定形耐火材料成為研發(fā)熱點(diǎn)。
高性能合成輕質(zhì)原料：近年來微孔輕質(zhì)骨料的問世和應(yīng)用值得關(guān)注。根據(jù)傳熱學(xué)的原理，輕質(zhì)料的“微孔化”是實(shí)現(xiàn)高隔熱性和高強(qiáng)度的有效途徑。氣孔以微細(xì)化、球形化和閉孔化為****，可以大幅降低材料內(nèi)部的對(duì)流傳熱效果，從而起到更好的隔熱和保溫作用。
高性能輕質(zhì)澆注料：輕質(zhì)耐材按使用溫度的不同可分三個(gè)級(jí)別：普通類級(jí)別的使用溫度通常低于1200℃，原料來源豐富、價(jià)格低廉。高級(jí)別的使用溫度通常高于1500℃，主要使用如氧化鋁、氧化鋯這類高純氧化物經(jīng)電熔噴吹制得的空心球作為骨料。這類材料具有使用溫度高的優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格昂貴、強(qiáng)度低、難以廣泛應(yīng)用。相對(duì)而言，滿足1200℃～1500℃用的輕質(zhì)耐火材料的發(fā)展則較為緩慢。目前該溫度范圍的工業(yè)窯爐和熱工設(shè)備的背襯大都使用定形制品，存在整體性不好、強(qiáng)度低、施工效率不夠高等不足。考慮到莫來石材料具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)、低的熱膨脹性和優(yōu)良的高溫性能，可采用鋁硅系起始物料，合成輕質(zhì)莫來石骨料如莫來石中空球、微孔莫來石骨料，并以其制備使用溫度在1200～1500℃、強(qiáng)度高、隔熱性良好的輕質(zhì)耐火材料，將在節(jié)能減耗、實(shí)現(xiàn)窯爐結(jié)構(gòu)輕型化和簡(jiǎn)化方面大有作為。
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