不定形耐火材料與定型制品在應(yīng)用上的對(duì)比
幾乎在所有的應(yīng)用領(lǐng)域，不定形耐火材料所占的份額都持續(xù)增加。然而，某些應(yīng)用領(lǐng)域仍專屬于定型制品。所謂的功能耐火材料就是典型的例子，在此領(lǐng)域定型耐火材料占主要地位。例如，功能耐火材料在連續(xù)鑄鋼過程中起到控制鋼流的作用。在其它的應(yīng)用領(lǐng)域，尚未開發(fā)出高質(zhì)量的不定形耐火材料，因此定型制品仍是。在大多數(shù)使用堿性耐火內(nèi)襯的場(chǎng)合(白云石磚、鎂磚、鎂碳磚、鎂鉻磚)，都會(huì)優(yōu)先使用定型耐火材料。這些材料屬于轉(zhuǎn)爐的內(nèi)襯，鋼包的渣線磚，電爐的爐墻，水泥回轉(zhuǎn)窯的燒成帶和過渡帶，冶煉有色金屬(銅、鉛、鋅等)的爐襯等。通常，傳統(tǒng)習(xí)慣起著的作用，這就是為什么定型制品仍然用于按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的爐子內(nèi)襯。
近來，不定形耐火材料不僅用來制造新的不定形耐火內(nèi)襯，而且被大量地用作修補(bǔ)和維護(hù)服役中的耐火內(nèi)襯。不定形耐火材料有多種施工方法，包括有振動(dòng)和無振動(dòng)(自流料)的澆注、噴補(bǔ)、搗打和壓入。一些施工方式已經(jīng)成為并且將持續(xù)成為不定形耐火材料的主要施工方式。按照傳統(tǒng)方法，不定形耐火材料被用作傳統(tǒng)電弧爐的爐底(堿性耐火材料)、炮泥、高爐出鐵溝和一些修補(bǔ)和維護(hù)的材料。在某些場(chǎng)合，形狀復(fù)雜的制品已經(jīng)被不定形耐火材料所替代，因而產(chǎn)生了復(fù)合內(nèi)襯。垃圾焚燒爐就是一個(gè)例子。
不定形耐火材料實(shí)際上是形成了無接縫的內(nèi)襯，在使用時(shí)已經(jīng)是確定的形狀。有關(guān)澆注料的擴(kuò)展應(yīng)用的一個(gè)典型例子是鋼包上所使用的不定形耐火材料內(nèi)襯的發(fā)展。原則上，鋼包內(nèi)襯可以分為不定形耐火材料或定型制品，材質(zhì)為高鋁質(zhì)(中性)或堿性。用澆注料制得的不定形內(nèi)襯主要局限于高鋁質(zhì)材料，定型制品可以是中性或堿性材料。已經(jīng)進(jìn)行了大量工作以努力開發(fā)堿性澆注料，但至今為止還沒有在鋼包上成功使用堿性澆注料的報(bào)道。主要的問題是鎂砂易于水化，必須選擇新的結(jié)合劑。
在定型制品中，針對(duì)鎂磚的某些負(fù)面性能如熱膨脹率高、抗渣侵蝕性差等，在組分中加入了碳。鎂質(zhì)澆注料中碳的有效加入量還沒有合理地確定，這是一個(gè)制約MgO-C澆注料廣泛和成功運(yùn)用的因素。然而，隨著高性能的低水泥和超低水泥澆注料的開發(fā)，不定形內(nèi)襯已經(jīng)在鋼包上取得了越來越重要的地位。高鋁質(zhì)澆注料以及包襯更換技術(shù)已成為一種廣泛使用的技術(shù)。在新砌筑好的鋼包服役一次后，包襯內(nèi)表面可以使用機(jī)械化方法進(jìn)行清除，在損壞的表面上可以澆注一層新的澆注料。這個(gè)程序可以重復(fù)進(jìn)行好多次。與榮盛耐材初的砌筑全新包襯技術(shù)相比，實(shí)行包襯更換技術(shù)的鋼包材料的消耗量為40%～50%，這意味著這項(xiàng)技術(shù)可以節(jié)約50%～60%的爐襯材料。與磚襯相比，不定形耐火材料作為內(nèi)襯的好處可以歸納如下:減少砌筑的人力和時(shí)間，提高鋼包的利用率。由于減少服役中的鋼包數(shù)量，因此降低了耐火材料的消耗和費(fèi)用。
不定形耐火材料在窯爐的維護(hù)中起著重要作用，這是因?yàn)榭梢栽跇s盛耐材短的停工期內(nèi)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的修補(bǔ)，在某些情況下甚至可以在操作過程中實(shí)現(xiàn)修補(bǔ)。對(duì)內(nèi)襯的系統(tǒng)修補(bǔ)可以使窯爐的使用壽命得到延長。對(duì)吹氧轉(zhuǎn)爐的堿性內(nèi)襯(MgO-C磚)的修補(bǔ)即是一例。使用堿性混合物料進(jìn)行有規(guī)律的噴射，同時(shí)精確控制渣的生成，濺渣護(hù)爐可以使內(nèi)襯的壽命提高到20000爐次以上，而噸鋼耐火材料的消耗可以降低至1kg以下。
當(dāng)選擇使用不定形耐火材料內(nèi)襯還是傳統(tǒng)的磚襯時(shí)，不定形耐火材料的快速施工(使用新的結(jié)合劑)以及干燥和加熱時(shí)間的縮短所帶來的優(yōu)勢(shì)將起到重要作用。在很多情況下，原材料占據(jù)了產(chǎn)品價(jià)格的榮盛耐材部分(可達(dá)60%)，因?yàn)樵蠈?duì)產(chǎn)品的性能有著巨大的影響，這就排除了使用廉價(jià)原材料的可能性。從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)，由于原料在不定形耐火材料中占有主要地位，所以不定形耐火材料的使用會(huì)帶來無可非議的經(jīng)濟(jì)效益。持續(xù)改進(jìn)質(zhì)量和施工快速化、簡單化都會(huì)讓使用更經(jīng)濟(jì)化。可以認(rèn)為，不定形耐火材料和定型耐火材料的不同比例將會(huì)持續(xù)增長。新型不定形耐火材料的深入研發(fā)和施工砌筑技術(shù)的創(chuàng)新，以及預(yù)制件技術(shù)都會(huì)維持這種趨勢(shì)。
