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目前,一些發(fā)達(dá)國家天然原料使用量在減少,而高純合成原料用量在不斷增長,其原因是大量使用合成原料的不定形耐火材料比例在增加,而大量使用天然原料的黏土磚、高鋁磚、鋯英石磚產(chǎn)量在減少。用戶對耐火材料使用壽命有更高的要求,這方面高純合成原料更能滿足需要。

耐火材料的幾種合成原料:

1.用高嶺土和工業(yè)氧化鋁作原料,經(jīng)濕法研磨,真空擠壓成球,然后在高溫下煅燒制成的莫來石基熟料,具有良好的熱機(jī)械性能,在窯具以及不定形耐火材料方面有很好的應(yīng)用前景。

2.同樣用高嶺土和苛性鎂砂作原料,經(jīng)濕法研磨,真空擠壓成球,然后高溫煅燒,能得到晶體發(fā)育良好的堇青石熟料,在窯具方面具有很好的應(yīng)用前景。

3.由于潔凈鋼、低碳鋼、高氧鋼以及不銹鋼的發(fā)展,使得含游離鈣的堿性耐火材料逐漸受到重視,例如,鎂?鈣熟料。

4.礬土基電熔剛玉和礬土基電熔莫來石,礬土基電熔莫來石?氧化鋯以及電熔剛玉?氧化鋯,電熔氧化鎂?氧化鋯等合成原料,也得到迅速發(fā)展。

5.值得一提的是,一種球狀致密空心合成莫來石骨料在不定形耐火材料生產(chǎn)中得以應(yīng)用。該材料的特點是,空心外殼壁厚0.2毫米～5毫米,直徑1.5毫米～40毫米,表面可以光滑、平整,也可粗糙、凹凸不平,球殼可以是單層,也可以是雙層,表面突出的部位可以是致密的,也可以是空心的。因此在澆注料中應(yīng)用不僅能改善材料的隔熱性能,而且能降低體積密度而不破壞其強(qiáng)度。

由于紅柱石、硅線石、藍(lán)晶石在高溫下相變?yōu)槟獊硎?而莫來石膨脹系數(shù)較小,有利于提高材料的抗熱震性。在材料中添加紅柱石,能形成熱應(yīng)力擴(kuò)散的無數(shù)細(xì)微空隙,使得因膨脹冷縮在耐材內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力得到釋放,從而提高了材料的抗熱震性。硅線石完全莫來石化的溫度較高,這對提高制品高溫抗蠕變性有利。此外,莫來石化伴隨產(chǎn)生的體積膨脹效應(yīng)也對高溫抗蠕變有利。

資料指出,以紅柱石為主原料的紅柱石磚,其抗蠕變性優(yōu)于普通高鋁磚、剛玉磚和大部分的莫來石磚。因此,開發(fā)利用“三石”以改善鋁硅系耐火材料的顯微結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)性能有很大應(yīng)用空間。

耐火材料的再利用已經(jīng)在多次國際性耐火材料會議上強(qiáng)調(diào),這無疑是一個值得耐火材料生產(chǎn)者和用戶共同關(guān)注的問題。在這方面用戶與耐火材料供應(yīng)商有著良好的合作前景。例如寶鋼與耐火材料廠之間合作將使用后的鎂碳磚回收,可再生產(chǎn)出同樣標(biāo)準(zhǔn)的鎂碳磚。同時,含碳耐火材料可以用來生產(chǎn)造渣劑,在冶金行業(yè)重新利用。