不定形耐火材料自身的技術發(fā)展趨勢有以下幾方面。 1、材質方面:近年來,不定形耐火材料的材質正由中性、酸性氧化物材料向堿性氧化物材料和氧化物與非氧化物復合材料發(fā)展,優(yōu)質半直接結合鎂鉻磚由低純度向高純度發(fā)展,所用的原料則由以天然耐火原料為主向人工合成耐火原料發(fā)展。 2、結合方式:近年來,不定形耐火材料的結合方式向著水合結合→化學結合→水合結合+凝聚結合→聚合結合→凝聚結合的方向發(fā)展。 3、作業(yè)性能:近年來不定形耐火材料的作業(yè)性能向著由難觸變到易觸變再到無觸變(易流動)的方向發(fā)展。從流變學的觀點來說,即從塑—彈性向粘—塑—彈性與粘—塑性的方向發(fā)展。半直接結合鎂鉻磚4、調合用水量:近年來不定形耐火材料調合用水量正由高水分向低水分及無水分方向發(fā)展。不定形耐火材料取得的最為矚目的新技術突破包括自結合不定形耐火材料、自燒結不定形耐火材料、自流型不定形耐火材料。
連鑄用浸入式水口:由于連鑄系統(tǒng)的發(fā)展,昆明半直接結合鎂鉻磚中間包已由過去的中轉站變成現(xiàn)在的影響鑄鋼質量和提高鑄鋼生產率的冶金容器,因此許多功能材料逐漸應用在中間包內,如擋渣堰、沖擊板、過濾器、吹氬氣塞等。半直接結合鎂鉻磚批發(fā)浸入式水口作為連鑄用的重要功能耐火材料,所開展的研究重點主要在兩個方面,一是提高渣線部位抗侵蝕性,二是降低內壁A12O3附著,采取將ZrO2含量增加到88%,以及佳化顆粒尺寸分布的措施可以降低制品的熱膨脹率和氣孔率,提高致密度改善抗渣侵蝕性。此外還要密切注視用戶工業(yè)的技術進步,如最近幾年興起的直接還原鐵,以及直流電弧爐煉鋼等新工藝對耐火材料提出的要求。
在高溫下長期使用也不軟化,不受任何酸堿的侵蝕,有良好的抗鹽性能,也不受金屬和熔渣的潤濕,質輕,是優(yōu)質的耐高溫材料。缺點是在高溫下易氧化,不宜在氧化氣氛中使用。昆明半直接結合鎂鉻磚碳質制品廣泛用于高溫爐爐襯(爐底、爐缸爐身下部等)、熔煉有色金屬爐的襯里。優(yōu)質半直接結合鎂鉻磚石墨制品還可以制成熔煉銅合金和輕合金用的坩堝。碳磚和石墨制品的主要成分為碳(C),其熱膨脹系數(shù)很低,導熱性高,耐熱震性能好,高溫強度高,抗酸堿和鹽的侵蝕,尤其是弱酸堿具有較好的抵抗能力,不受金屬和熔渣的潤濕,質輕,一般用于鋼鐵冶煉行業(yè),也用作石油、化工行業(yè)的高壓釜內襯。碳化硅是一種優(yōu)良的耐火材料,抗侵蝕性能較好,但在高溫(高于1400度)時易于氧化,不適用于氧化氣氛下使用。
2、石墨石墨是鎂碳磚中另一個基本組分。石墨具有很好的耐火材料基本特性,主要理化指標:固定碳85%~98%,灰分13%~2%(主要成分SiO2,Al2O3等),相對密度2.09~2.23,熔點3640K(揮發(fā))。由于石墨非常容易被氧化,優(yōu)質半直接結合鎂鉻磚所以長期以來沒有引起人們的重鎂碳磚使用過程中,石墨的氧化有三種原因:(1)空氣中氧對石墨的氧化(2)渣中氧化物對石墨的氧化(3)石墨本身所含雜質氧化物對石墨的氧化。這些氧化物主要指SiO2和Fe2O3半直接結合鎂鉻磚批發(fā)鎂碳磚中雜質氧化物和石墨反應后,造成磚體結構疏松,透氣性增大、強度下降,這是鎂碳磚損毀的內因。因此,生產鎂碳磚大都選用純度高、磷片結晶大的石墨。
鎂砂是由菱鎂礦、水鎂礦或從海水中提取的氫氧化鎂經高溫煅燒而成。系菱鎂礦等鎂質原料經高溫處理達到燒結程序的產物的統(tǒng)稱。用豎窯回轉窯等高溫設備一次煅燒或二步煅燒工藝,以天然菱鎂礦為原料燒制的燒制作的鎂砂稱為燒結鎂砂;以菱鎂礦等為原料經電弧爐熔煉達到熔融狀態(tài)冷卻后形成的稱為從海水中提取氧化鎂制成的稱為海水鎂砂。鎂砂是耐火材料最重要的原料之一,用于制造各種鎂磚、鎂鋁磚、搗打料、補爐料等,含有雜質較多的,用于鋪筑煉鋼爐底等。半直接結合鎂鉻磚批發(fā)高純鎂砂是選用天然特級菱鎂礦石浮選提純經輕燒細磨壓球超高溫油豎窯煅燒而成。是制磚不定耐火材料優(yōu)質原料。優(yōu)質半直接結合鎂鉻磚中檔鎂砂是以MgO含量為97%的輕燒氧化鎂為原料,經壓球、高溫豎窯煅燒等工藝生產而成。產品燒結程度好,結晶致密,是生產中檔鎂質耐火制品的優(yōu)質原料。