不定形耐火材料是新時期冶金工藝中非常重要的材料,由一定比例的骨料、粉末、膠粘劑和添加劑組成。骨料一般為大于 0.088mm的顆粒,構(gòu)成整個非晶耐火材料的骨架,占60%~73%,包括粗骨料 (大于 5mm)和細骨料 (小于 5mm)。粒度小于0.088mm 的細粉是整個材料的具體部分,在高溫下起粘結(jié)或膠結(jié)耐火骨料的作用,占 15%~40%。在一定條件下,粘結(jié)劑使伴侶通過水合、化學、聚合、縮合等作用獲得強度 ;外加劑是增強粘結(jié)劑功能和改善基體性能的材料,包括促進劑、緩凝劑、減水劑、抑制劑、快干劑等。
與傳統(tǒng)工藝下的定型耐火材料相比,不定型耐火材料沒有復雜的燒成工序,制作所需的原材料易于獲得、價格低廉、制作工藝簡單;可塑性非常強,不定型耐火材料在高溫的耐熱度與結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性方面效用較強,可以與同類型的耐火磚持平。并且因為形狀與規(guī)格沒有固定的標準,在應用過程中可以制備成各種復雜的工藝制品,并且可以直接活間接促進筑爐工程的機械化進程推進。主要因定型耐火材料在使用過程中會受到外界氣溫的影響,在高溫環(huán)境下定型耐火材料的使用需要過長的時間并且剝落出現(xiàn)率較高,而在中低溫度下工程生產(chǎn)的需要的時間會更長,所以在使用過程中要求相關(guān)的技術(shù)人員具備嫻熟的操作技術(shù)。同時定型耐熱材料在使用過程中因為體積穩(wěn)定率低、質(zhì)量會受到外界條件的影響并具有較大的氣孔率,所以雖然在一定程度上使用效果較好,但使用完畢后拆取難以開展,并且必須在相應的設(shè)備輔助下才能完成使用。
不定型耐火材料在冶金工藝中的優(yōu)勢
1.1 較高的耐火度
不定型耐火材料在高溫情況下保持其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)屬性,因此不容易軟化與變形。而將其應用在冶金工藝中可以提高冶金工藝的耐熱型與穩(wěn)定性,且使用使用壽命較長,對其綜合屬性也有一定的提升效果。
1.2 較小的能耗量
一般的定型耐火材料都要在特定的燃燒過程中進行優(yōu)化處理,這個燃燒過程非常復雜,且消耗能量過大,使生產(chǎn)成本增加。在使用過程中不定型耐火材料可以去掉燒成的步驟,從而提高資源的利用率。并且在相同的冶金工藝下使用損耗更低,其數(shù)值大約是在 15 倍以上,符合生產(chǎn)中降低成本的需求,同時也是該材料在當下冶金工藝中大規(guī)模應用的主要原因。
1.3 較優(yōu)的完整性
由于不定形耐火材料的體積比普通耐火材料要小得多,因而更容易進行運輸,滿足大批量轉(zhuǎn)運的條件,可降低運輸成本。同時,不定型耐火材料因為內(nèi)部構(gòu)造、凝結(jié)能力較強所以具有較高的可塑性。將其應用在高爐窖爐中耐熱性較強,其整體的結(jié)構(gòu)功能不會被破壞,因此使用壽命更長,一般可比傳統(tǒng)耐火磚提高 30%~150%,而且由于其整體性的原因,高溫爐的密封性能也比可定性耐火材料要好很多,從而在整體上降低能源消耗。