钢铁工业与耐火材料的论文选课课号：（2010-2011-2） -BG11191-320401-1课程类别：必修课《冶金工程概论》课程考核（课程论文）题日：不定型耐火材料在冶金工业的应川及发展前景的探讨学生姓名：学号：授课教师：班级：刘凯华2010440784张明远无机非10-02教师评语：成绩：重庆科技学院冶金与材料工程学院2011年4月中国重庆不定型耐火材料在冶金工业的应用及发展前景的探讨刘凯华（重庆科技学院无机非金属材料丁•程10重庆）摘要：不定型耐火材料自1918年由 法国开始使川以來，以耐火浇注料为基础不断扩展，现已在需要高温窑炉的丁业中得到广 泛应用尤其上世纪70年代以来，由于对冶金产品的更高的要求，不定型耐火材料在冶 金窑炉小的应用越來越受重视，不定型耐火材料在不同工业炉中的选用，成为影响产品质 量的关键因索首先简要概述了不定型耐火材料的概念及应用，特别是在闪速炉等工艺中 的材料的选用及前景，分析了国内外几种典型的不定型耐火材料的发展趋势和市场需求情 况给出了主要发达国家对不定型耐火材料的发展规划，指出H前我国不定型耐火材料所 血临的困境及挑战关键词：不定型耐火材料，新型不定型耐火材料，发展趋势Evolvement and Prospect of Not stereotypes refractoriesin the Hetallurgy industryAbstract: Not stereotypes refractories started to be used with cartable by the French since 1918. Basing on need, it is now expanding the industry hi-temp widely. Especially since the 1970s, due to the higher requirement for metallurgical products, not stereotypes refractories application in metallurgical furnaces are becomi ng more and more attent ion, not stereotypes refractories industridl furnace in different the selection, become the key factor affecting product quality. This paper Outlines the concept of not stereotypes refractories and application, especially in the flash furnace analyze the material selection of such technology at home and abroad, analyzes and prospect of several typical not stereotypes refractories development tendency and the market demancL Main developed countries are given to not stereotypes refractories, points out the development planning in China at present not stereotypes refractories the difficulties and challenges, and puts forward some developing new not stereotypes reTraclories necessi ty.Key words： Not stereotypes refractories, New type unshaped refractories, Tendency1刖吞口从二战美国用耐火浇注料和耐火可孃料作为锅炉和石汕设备内衬，世界各国开始研发 耐火材料。
玄到1955年日木开始研发、生产不定型耐火材料，到1960年美、日、联邦德 国不定型耐火材料分别占耐火材料的12.6%、1.6%和1.6%, 1966~1975年不定型耐火材料 在工业发达国家实现了品种系列化，质量稳步提高到80年代后不定型耐火材料在耐火 材料中逐渐占到30%以上，即使在工业发达国家的耐火材料产量逐步有所下降的时期，不 定型耐火材料产暈也并无太人变化，因而不定型耐火材料产量比率相应提高到90年代 初，不定型耐火材料的产量L1接近烧成耐火制品的产量，在耐火材料行业促成了巨大的变 化，这也说明了不定型耐火材料的迅速发展近年來，随着冶炼技术和钢铁工业的快速发展，耐火材料也实现了一系列重人技术变 革，正逐步由依赖于天然原料、人批量生产的原始制品群向以多品种、小批量、人工原 料、开发和设计等为原则的精密、高级制品系列转变不定型耐火材料由于易于实现机械 化、自动化施工，通过后期修补容易延长寿命，以及节约工时和材料等优点，不定型耐火 材料在总体耐火材料中所占比例正逐年上升在国外，美国、日本和西欧等T业发达国 家的不定型比率已超过50%,可以预见，不定型耐火材料将逐步成为冶金工业中的主导耐 火材料。
现今,世界各国都在为研究出新一代的不定型耐火材料而努力着,极人推动了冶 金工业的发展2不定型耐火材料及具应用概述不定型耐火材料由-•定级配的骨料、粉料、结合剂和外加剂组成不定形状的不经烧成可 供直接使用的耐火材料，耐火度不低于1500摄氏度除了较强的耐火度外，它具有工艺 简单，生产周期短、节约能源、使用时整体性好、适应性强、便于机械化施工等特点，因 此不定型耐火材料在炼诙、炼钢、建材、电力、石化等领域逐渐得到更加广泛的应用，尤 其是在冶金领域，耐火材料是冶金丁业发展的重要基础近年来，随着世界各国钢铁工业的技术进步，高炉朝着人型化、高效化和长寿化发展， 逐步采用富氧喷煤、高风温操作、高压炉顶等新的冶炼技术为适应这一•发展，高炉川不定型耐火材料也有了较人的变化，长寿命、新型高效不定型耐火材料逐渐被丿应丿山 高炉寿 命逐步提|'苛2.1不定型耐火材料的应用2. 1. 1不定型耐火材料在高炉上的应用高炉是炼铁的一种重要设备，小型高炉曾采川高铝水泥和磷酸高铝质耐火材料浇注料预 制块吊装砌筑，现在普遍采用树脂结合剂铝碳不烧砖砌筑人型高炉水冷壁用SiC浇注 料捣制、炉底垫层和周围砖缝则用耐火浇注料和氮化硅质填料,而其炉墙用耐火材料的一 个发展趋势是采用浇注料。
日木钢管公司福山厂2号高炉在炉身上使川了一种A1203 50%, Si02 45%的高密度浇注料，进过6年使用，发现很少发生剥落现象日前，国内外使用于高炉岀铁钩的不定型耐火材料主要为A12-03-SiC-C （简称ASC） 质，此外还有莫來石SiC-C质等我国主要使用刚玉SiC系浇注料，td木现在绝人部分高 炉出铁沟都使用ASC浇注料和修补用喷补料，部分小高炉除铁沟使用矶土或合唱莫來石- SiC-C质捣打料德国、法国的高炉出铁沟一般也使用ASC质捣打料最近法国研制岀了 自流浇注料，使主出铁沟工作衬寿命得到提高2. 1.2不定型耐火材料在钢包上的丿应川出钢温度的提高和钢液在钢包中停留时间的延长，使钢包使用耐火材料发生了很人的变 化钢包曾以定型耐火材料为主体，现被不定型耐火材料替代，钢包的不定形化既可以省 力，又能实现工厂自动化施工和干燥，提高整体经济性钢包侧墙为不定型时，其维修作 业工时可省力40%钢包内衬全苏不定形时，省力效果则为70%由于A1203-尖晶石浇注 料有抗蚀性好，结构剥落小，使用寿命长及课改善钢的质暈等优点，使它成为当前钢包用 耐火材料的主角，但它的使川受到温度和钢水停留时间的限制，H木Kawasaki公司研发 的A1203-Mg0浇注料,其材料强度和抗渗透性有了提高,寿命也比A1203-尖晶石浇注料提 高了 20亂目前，在钢包上试用镁质耐火材料和铝镁碳质耐火浇注料，也初见成效。
2.1.3不定型耐火材料在加热炉上的应用加热炉是加热钢坯的高温炉，由于颅内最高温度约1400摄氏度左右，可用浇注料或可 璃料构成整体炉顶和炉衬武钢人型步进梁式加热炉川咐火可幫料做内衬，使用寿命达到 15年,上钢二厂高速线材车间的步进式加热炉,炉子大,要求高，该厂使用粘十•结构浇注 料，该料施丁方便，流动性好，脱模后没有蜂窝现象，适用于人血积施工与机械化作业； 且高温性能好，特别是热强度，热膨胀等性能远高于一般浇注料，是一种理想的热工原 料可见，加热炉上应用不定型耐火材料作内衬，有良好的经济效果3不定型耐火材料在冶金工业的发展趋势及市场分析不定型耐火材料的性质,与非氧化物符合材料发展,I '0人T合成耐火材料发展o在逐渐提高高炉的性能与产量的同时,也减少生产成木自1955年不定型耐火材料被日木生产使川以来，冶金工业小的不定型耐火材料经过了 …个由简单到复杂，即由单一耐火浇注料到耐火压注料、传统型耐火材料到新型耐火材料 的过程随着不定型耐火材料的发展，其品质和品种发生了很人的变化，可蜩料、捣打料、投射 料因劳动强度人，施工速度慢，近年來其产量显著减少相反，质量好、施工易于自动化 的浇注料、喷补料明显增加。
近年來日木浇注料增长约25%,喷补料增长约15%,可见， 今后冶金工业中的不定型耐火材料的发展重点是：加速开发高效浇注料在高温领域的应 用；研究开发全干振动料、火焰喷补料和高性能涂料；硏究改进喷补修补法和施工的机械 化、自动化3. 1它在冶金工业的的发展趋势由以下几个方血：（1）材质方面近年來正由小性、酸性氧化物材料向碱性氧化物材料和氧化物 由低纯度向高纯度发展，所川的原料则由以天然耐火原料为上（2） 结合方式冶金T业中飞不定型耐火材料的结合方式，近年來循着水和结合——化学结合——水和 结合+凝聚结合——聚合结合——凝聚集合的方向发展，使不定型耐火材料在冶金工业中 的应用更加灵活3） 调和用水量随着高炉技术的不断发展，要求不定型耐火材料具有更高的实用性,为减少损害，降低 成本，近年来的发展趋势是由高水分向低水分及无水分方向发展3.2我国不定型耐火材料血临的问题（1）经过儿十年的无序开采与不当利用，我国耐火材料资源浪费严重，耐火材料矿产 资源的矛盾已经比较突出，如何解决“高能耗、低效率”的问题成为我国血临的主要挑战 之一2）耐火材料的冋收利用及对环境的影响，耐火材料本身对环境的污染并不严重。
除 了未利用的原料及用后耐火材料的堆放造成十•地的荒漠化及人气灰尘外，近年來，最令人 关心的侪污染在一些发达国家中U禁止在水泥冋转窑中使用镁辂耐火材料，作为替代品 使用的尖晶石及门云石材料U经取得了较好的结果在我国，有关研究及试用工作还在进 行叽尤其在冶金行业小，特别是有色冶金工业中，镁铭材料仍然是重要的耐火材料产品与 水泥工业不同，在冶金工业中的含侪耐火材料不易百接转化为六价钻，对环境的污染可能 会小一些但是，原料与废砖长期露天堆放，同样会造成六价侪进入地下水系造成污染在U前情况下，当务之急是加强废砖的保管与冋收利川，同时积极开发替代产品的研究， 这在有色冶金工业中尚有相当长的路要走4结束语尽管冶金T业中的耐火材料的种类层出不穷，不定型耐火材料在高炉中的应用地位终将 难以被取代经过儿十年的发展，基于耐火浇注料的不定型耐火材料逐步走向成熟，在完 成了新一代ASC的实验与应用后，综合不定型耐火材料的各种优点，它L1成为冶金工业的 首选耐火材料。