3. 氧化物原料
傳統(tǒng)的耐火材料大部分都是氧化物耐火材料,Al2O3-SiO2 系傳統(tǒng)原料中,無論是高鋁礬土還是莫來石,都面臨體積密度不高,燒結(jié)過程中會出現(xiàn)體積收縮的問題,因此,人們往往加入一些石英或者“三石(藍晶石、紅柱石、硅線石)”。加入的石英與剛玉反應(yīng)形成莫來石,產(chǎn)生的部分體積膨脹正好抵消高溫使用過程中的體積收縮,使得材料具有很好的高溫蠕變性能。加入的“三石 ”在高溫下轉(zhuǎn)化為莫來石,同時伴隨著體積膨脹效應(yīng),使制品中莫來石相增多,玻璃相減少,從而起到改善性能的作用。我國對于“三石 ”的研究始于上個世紀七十年代后期的上海寶鋼引進項目,九十年代進行實驗并成功投入生產(chǎn)。大量研究表明,無論是在定型還是不定型耐火材料中,加入適量的“三石”材料,對于材料的性能都有提高的作用。在粘土磚、高鋁磚中加入適量硅線石其品質(zhì)耐壓強度明顯獲得提高;加入紅柱石時,熱震穩(wěn)定性獲得提高;加入適量藍晶石減少產(chǎn)品的重燒線收縮等;在不定形耐火材料中(如澆注料)加入藍晶石,可抵消材料在高溫下的收縮;加入硅線石、紅柱石用以提高材料的荷重軟化溫度、熱震穩(wěn)定性等。
目前,我國對于“三石”原料的應(yīng)用主要集中在生產(chǎn)大型高爐熱風爐用低蠕變磚、高爐熱風爐用抗熱震低蠕變磚以及抗熱震磚。我國“三石”礦產(chǎn)齊全、資源豐富、礦石品位高、選礦水平也在逐步提升。目前,我國對于“三石”原料的應(yīng)用還未形成完整、系統(tǒng)的體系,有待進一步提高,其應(yīng)用有待進一步開發(fā)。
4.結(jié)語
在金屬高技術(shù)陶瓷和“金屬塑性相工藝”基礎(chǔ)上發(fā)展出的金屬-氧化物-非氧化物耐火材料體系,必將成為未來極具前景的發(fā)展方向之一。已有大量研究者將金屬、金屬間化合物、非氧化物以及一些性能優(yōu)良的氧化物原料復合到耐火材料中,制備出性能優(yōu)良的產(chǎn)品。然而,新型原料的發(fā)展尚未建立完整的理論研究,技術(shù)控制和應(yīng)用經(jīng)驗仍然不足,還需要更加深入的理論研究;如何應(yīng)用新型原料,實現(xiàn)性能穩(wěn)定制品的大規(guī)模工業(yè)化推廣,是新型耐火原料有待解決的問題。(摘編自2014年《新形勢下全國耐火原料發(fā)展戰(zhàn)略研討會論文集》,作者秦海霞 李勇 )