高爐常用不定型耐火材料的特點、用途及應用方式

近幾十年來，隨著我國整體不定型耐火材料研制發(fā)展速度的不斷加快，其品種的類型也在不斷增加。在當前階段所應用的耐火型材料主要有：耐火的混凝土、耐火的投射料、耐火的可塑料、耐火的涂抹料和耐火的噴涂料。這種不定型耐火材料可以有效延長高爐的使用壽命，并提高設備整體應用的效率，還能夠有效降低由于勞動強度加大而導致的內(nèi)部磨損問題等。

本文主要介紹了當前我國所應用的一些不定型耐火材料在高爐當中的使用方法，并簡單敘述了不定型耐火材料的特點及用途，以此來實現(xiàn)對該種類型材料的全面解析，同時也對我國近幾年來針對不定型耐火材料所做的一些應用研究和未來發(fā)展進行簡單敘述，能夠快速實現(xiàn)自我產(chǎn)業(yè)的升值，進而才能夠促進我國總體經(jīng)濟的不斷發(fā)展。

與成型的耐火材料相比，由于在制造過程當中取消了對其整體的燃燒程序，這也使得該材料自身形成了不定型的特點。且由于該制作工藝較簡單，且材料具有可塑性，在后續(xù)使用的過程中，其自身具有了方便塑形的特性。對此，在進行前期設備的鑄造過程中，則可以應用該方式對其筑爐施工進行內(nèi)部改造，這樣不僅能夠保證成本的價格可以降低，同時簡單的制作工藝也能夠使其加工速度得以提升。值得注意的是，這種材質(zhì)的制作方式和使用壽命與耐火磚相近，其耐火性質(zhì)以及化學穩(wěn)定程度也能夠達到同類型的耐火磚水平，因此也可以在進行預制的過程當中，將不定型耐火材料直接制作成大規(guī)模的塊狀物，然后在使用前對其進行低溫鍛造，這樣就能夠保證其自身在鑄造高爐內(nèi)部時，能夠通過長期的使用，來降低其自身剝落的可能性，進而就能夠有效延長高爐內(nèi)壁的使用壽命，并且也能夠降低由于溫度變化而導致的內(nèi)部損壞現(xiàn)象出現(xiàn)。

(1)進行高爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)制造時，由于其磚縫就是高爐磚切的薄弱環(huán)節(jié)，這也使得在進行應用時，侵蝕過程主要從該縫隙進行破壞。為了保證高爐整體的使用壽命可得到延長，同時也能降低由于爐襯侵蝕而導致的破壞和損傷，在進行針對于磚縫的填充時，就需要應用耐火泥漿對其改造，這樣才能保證對其爐襯的密封程度能夠得以提升。由于耐火泥漿自身就是一種不定型耐火材料，所以在進行調(diào)配的過程當中，為了保證整體的粘合性和耐火程度，則需通過對其爐內(nèi)襯的磚縫材質(zhì)進行辨別，并且要對其應用效果的溫度進行調(diào)試，再對其縫隙進行匹配，這樣才能保證在填充完畢后，可以使高爐內(nèi)襯完全形成一個光滑的整體，進而保證降低由于內(nèi)襯侵蝕而導致其整體耐高溫性能變低。

(2)在高爐內(nèi)襯堆砌的過程當中，需要保證內(nèi)襯可以和爐殼之間存有冷卻壁，而這種冷卻壁則需要通過填料的增加，來使兩層爐襯之間的隔熱物或者是粘合物能夠形成自身的保護膜，并且也可以發(fā)揮出內(nèi)部物質(zhì)的應用效果。當高爐投入生產(chǎn)一段時間后，由于熱能的侵蝕而導致爐體的腰部、下部會受到較為嚴重的侵蝕，這也使得其自身在進行工作時，會使復合能量增大，致使冷卻設備在高溫高壓下遭到損壞，這時爐殼表面則會出現(xiàn)鼓包或者是破裂的現(xiàn)象。對此，這就需要通過灌漿法將不定型耐火材料壓入延長爐體當中，這樣才能夠有效提高高爐的使用壽命，并且也可以降低由于設備破損而帶來的一系列安全風險問題。

(3)當高爐內(nèi)襯出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象后，則可以通過內(nèi)襯噴補來對其表面進行處理。一般情況下，這時需要噴涂一層不定型耐火材料，以此防止由于裂縫問題而導致的裂變現(xiàn)象出現(xiàn)。同時，由于高爐自身是用優(yōu)質(zhì)的鋁礬土和石墨為主要原料進行鍛造的，因此加入一定的硅化物則可以保證經(jīng)過高壓高溫后使其成為一種堅硬的物體，其自身就具有耐高溫、導熱性良好的功能，因此在應用時，也能夠有效提高其自身的使用壽命。

高爐在進行堆砌的過程中，必須保證需要通過注料來形成內(nèi)部的冷卻保護壁，而這種耐火材料的內(nèi)襯，同時也能夠起到內(nèi)部保溫和外部隔熱的作用，這樣才能夠有效降低熱能的損耗。一般情況下，高爐在經(jīng)過一至兩年的使用期后，會導致其內(nèi)部冷卻壁出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，這也使得冷卻壁表面出現(xiàn)了裸露的部分，進而增加了熱能的消耗，同時也會導致安全隱患的發(fā)生。因此，也可以說，如果沒有了耐火材料，則會導致爐渣在燃燒冷卻后，直接附著在冷卻壁上，并且由于其自身的膨脹系數(shù)差異性較大，就會導致渣皮出現(xiàn)隨時脫落的現(xiàn)象。對此，為有效解決這一問題，則可應用金屬陶瓷內(nèi)襯來對其進行改造，不僅能實現(xiàn)對其冷卻壁的有效保護，其金屬陶瓷內(nèi)襯還可通過自身的熱導纖維應用，實現(xiàn)耐火能力的提升，并保證其自身金屬材性的特性可以完好保留，這也使得其自身具有導熱性能較好的特點，并且其塑性變形能力較佳，在應用過程中，即使在高溫環(huán)境下，該材質(zhì)也不會出現(xiàn)斷脆的現(xiàn)象。

高爐內(nèi)部一氧化碳會導致耐火材料的碳元素沉積，進而就會導致該材料整體結(jié)構(gòu)遭到破壞，其主要在爐壁上所展現(xiàn)的問題，則是出現(xiàn)內(nèi)部斷裂或者是材料自身強度的降低，亦或者是材料出現(xiàn)了崩裂的現(xiàn)象，致使材料兩端出現(xiàn)不規(guī)則的斷裂口。因此，如果在其內(nèi)部含有鐵元素存在的情況下，則會對該種反應起到催化作用，進而使得其整體崩壞效率增加。因為，在所有耐火材料當中，必須應用到三氧化二鐵，但它會與一氧化碳進行反應并生成鐵元素，這些鐵元素恰好又充當了碳沉積所反映的催化劑，所以在高爐正常應用的情況下，這種問題是無法避免的，這也使得高爐工作會導致自身使用壽命降低。

高爐在應用幾年后，其鐵口處都會出現(xiàn)不同程度的磨損，工作效率會有所降低。在傳統(tǒng)對其進行維修時，則會通過泥炮壓入來實現(xiàn)對其整體的改進。但是，這既會導致泥炮的消耗量增加，也無法實現(xiàn)根治這一問題的出現(xiàn)。對此，這就需要應用一些新型技術(shù)來實現(xiàn)對其鐵口的改造。在當前階段，納米二氧化硅結(jié)合注料澆注是實現(xiàn)針對于鐵口維修的主要應用方式之一，并且由于碳化硅為主要原料，而二氧化硅則作為凝膠劑來進行使用，這不僅可以有效提高其整體的結(jié)構(gòu)強度，還能夠?qū)崿F(xiàn)快速烘干且不會產(chǎn)生爆炸的現(xiàn)象，同時在修復完成后，還能夠?qū)崿F(xiàn)自身結(jié)構(gòu)強度的有效增加。