近年來,隨著冶煉技術和鋼鐵工業的快速發展,耐火材料也實現了一系列重大技術變革,正逐步由依賴于天然原料、大批量生產的原始制品群向以多品種、小批量、人工原料、開發和設計等為原則的精密、高級耐火材料制品系列轉變,即由古典耐火材料向多樣化的新型耐火材料轉變。這些表征著近年來耐火材料廠總體發展趨勢的變革,概括起來可以歸結為以下幾點。
1 高純度化
在我國的耐火原料中,那些純度較低的天然原料,由于所含大量雜質的不良影響和使用性能的不足,其用量正日趨減少,如硅石、粘土等。相應地,那些雜質少、性能優異的高純度天然原料或經過提純的天然原料,如锫英石、石墨等,用量正日趨增加。同時,電焙鎂石、碳化硅、尖晶石等人工合成原料的開發和應用,也日益受到各研究和應用部門的關注與重視。
2 致密化
由于使用過程中,對耐火材料的強度和高溫性能的要求越來越高,耐火制品,特別是耐火磚,正走向致密化、長尺寸、大型化的方向發展。相應地,高壓成型、高溫燒成技術也在不斷發展。
3 精密化
隨著冶煉技術和鋼鐵等工業的發展,耐火材料制品的形狀日趨復雜,性能要求也日趨精細。因而,各國耐火材料的配比、性能和生產工藝的設計,甚至施工技術都日趨精密化。其中,、連鑄用耐火材料是精密化趨勢最為集中最為突出的代表; 同時還在朝著功能化的方向發展。
4 含碳耐火材料不斷普及
由于炭素材料具有吸收高溫下因高強度、熱膨脹或急劇溫度變化而產生的應力,能防止熔融金屬或爐渣浸潤的特性,含碳耐火材料在各國都得到了相當程度的普及和應用, 而且正在不斷發展,其典型代表是鎂碳磚、鎂鈣碳磚。
5 不定形化耐火材料
不定形化耐火材料由于具有易于實現機械化、自動化施工,通過后期修補容易延長壽命,以及節約工時和材料等優點,不定形耐火材料在總體耐火材料中所占比例正逐年上升。在國外,美國、日本和西歐等工業發達國家的不定形率, 近年來已超過50% 。我國對不定形耐火材料的開發和應用,近幾年來也取得了相當的成就,并且正日益受到各研究和應用部門的重視。
近年來,由于高溫新技術、特別是鋼鐵冶煉新技術發展提出更苛刻的要求,在河南耐火材料廠發展中,重要用途的優質制品向高技術、高性能以至高精度方向發展。制品從以氧化物和硅酸鹽為主演變到氧化物和非氧化并重,并有向氧化物與非氧化物復合發展的趨勢;原料從以天然為主演變到天然、精選和人工合成并重;工藝對精料、精配、高壓和高溫等的要求更加嚴格。通過調節控制顯微結構特征,大大地改進、優化材料的高溫性能,尤其是高溫力學性能、抗熱震性能和抗侵蝕性能。
世界先進工業國家相比,與我國高溫工業今后發展的要求相比,我國耐火材料工業還有較大的差距。主要是普通檔次制品生產過剩很多,優質高效制品發展過慢而且質量不夠穩定可靠,更突出的是特種功能制品在數量上、在質量上、在品種發展上都不能滿足要求。
我國有豐富的耐火原料資源,尤其是高鋁釩土和菱鎂礦得天獨厚。高鋁礬土和菱鎂礦是生產高檔耐火材料的重要原料,世界上只有少數國家有這些礦藏,而在我國不僅儲量豐富而且質地優良。這個資源優勢為我國發展優質高效耐火材料奠定了很好的基礎,并為出口創匯提供了良好的條件。它還是決定我國耐火材料技術發展政策的依據———以我國原料為基礎,以質量、品種為中心,以提高使用壽命、降低使用消耗為目標。我國耐火原料在發展中還存在一些問題,主要有:(l)我國高鋁礬土大多結構較復雜,需科學地、有效地開采。但目前不少礦山以“群采”為主,既不安全,又破壞礦脈。礬土礦石有效利用率還不到50 ,造成嚴重資源浪費。(2)產品質量不夠穩定、不夠均勻,加工不夠精細,品種單一,以及銷售時無序競爭,以致售價過低。如高鋁礬土熟料售價僅為圭亞那、巴西同類產品價格的一半左右。
河南耐火材料廠家眾多,總產量供大于求,質量不穩定,優質高檔品種不足,必須進行產業結構調整,盡快實現高新技術改造。要積極采用先進工藝和裝備取代落后工藝和裝備;在全面提高質量穩定性和可靠性的基礎上優化、調整品種結構,大幅度地壓縮普通檔次產品,致力于提高優質高效制品比例,重點是要立足資源源優勢,大力發展有自己特色的優質合成原料和相應的功能耐火材料制品系列。
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