不定形耐火材料是新时期冶金工艺中非常重要的材料,由一定比例的骨料、粉末、胶粘剂和添加剂组成。骨料一般为大于 0.088mm的颗粒,构成整个非晶耐火材料的骨架,占60%~73%,包括粗骨料 (大于 5mm)和细骨料 (小于 5mm)。粒度小于0.088mm 的细粉是整个材料的具体部分,在高温下起粘结或胶结耐火骨料的作用,占 15%~40%。在一定条件下,粘结剂使伴侣通过水合、化学、聚合、缩合等作用获得强度 ;外加剂是增强粘结剂功能和改善基体性能的材料,包括促进剂、缓凝剂、减水剂、抑制剂、快干剂等。
与传统工艺下的定型耐火材料相比,不定型耐火材料没有复杂的烧成工序,制作所需的原材料易于获得、价格低廉、制作工艺简单;可塑性非常强,不定型耐火材料在高温的耐热度与结构的稳定性方面效用较强,可以与同类型的耐火砖持平。并且因为形状与规格没有固定的标准,在应用过程中可以制备成各种复杂的工艺制品,并且可以直接活间接促进筑炉工程的机械化进程推进。主要因定型耐火材料在使用过程中会受到外界气温的影响,在高温环境下定型耐火材料的使用需要过长的时间并且剥落出现率较高,而在中低温度下工程生产的需要的时间会更长,所以在使用过程中要求相关的技术人员具备娴熟的操作技术。同时定型耐热材料在使用过程中因为体积稳定率低、质量会受到外界条件的影响并具有较大的气孔率,所以虽然在一定程度上使用效果较好,但使用完毕后拆取难以开展,并且必须在相应的设备辅助下才能完成使用。
不定型耐火材料在冶金工艺中的优势
1.1 较高的耐火度
不定型耐火材料在高温情况下保持其稳定的结构属性,因此不容易软化与变形。而将其应用在冶金工艺中可以提高冶金工艺的耐热型与稳定性,且使用使用寿命较长,对其综合属性也有一定的提升效果。
1.2 较小的能耗量
一般的定型耐火材料都要在特定的燃烧过程中进行优化处理,这个燃烧过程非常复杂,且消耗能量过大,使生产成本增加。在使用过程中不定型耐火材料可以去掉烧成的步骤,从而提高资源的利用率。并且在相同的冶金工艺下使用损耗更低,其数值大约是在 15 倍以上,符合生产中降低成本的需求,同时也是该材料在当下冶金工艺中大规模应用的主要原因。
1.3 较优的完整性
由于不定形耐火材料的体积比普通耐火材料要小得多,因而更容易进行运输,满足大批量转运的条件,可降低运输成本。同时,不定型耐火材料因为内部构造、凝结能力较强所以具有较高的可塑性。将其应用在高炉窖炉中耐热性较强,其整体的结构功能不会被破坏,因此使用寿命更长,一般可比传统耐火砖提高 30%~150%,而且由于其整体性的原因,高温炉的密封性能也比可定性耐火材料要好很多,从而在整体上降低能源消耗。