回转窑用不定形耐火材料的研究和应用

不定形耐火材料的应用及发展摘要：耐火材料的选取因素，除价格之外，还需考试以下因素：较长的使用寿命；较好的保温效果；较简易的砌筑方式和较快的砌筑速度；维修速度快。

耐火喷涂料的使用经验证明其具有以上优点，使用企业节能降耗、挖潜增效明显。

本文论述新型不定形耐火材料发展、开发、应用及显著的社会经济效益。

关键词：耐火喷涂料；消耗；故障率；选择维护一、引言不定形耐火材料又称散装耐火材料，由散装颗粒及细粉组成，使用前无需烧成也无需成形。

它可以根据需要，灵活地改变材料的组成性质和工艺，如耐火材料的成份和粒度;结合剂的种类及添加量;外加剂(如增塑剂、促硬剂、缓硬剂、减水剂等)的选择和调节和施工方法(浇注、捣打、喷涂、投射、可塑施工等)的多样化，使耐火材料的砖体形状向大形化、异形化和整体化结构发展了一大步，被称为第二代耐火材料。

不定形耐火材料是高温窑炉工业耐火内衬技术应用中的重要基础材料之一。

耐火浇注料是不定型耐火材料中的重要一种，它的重要特点是供货周期短，不受设备形状限制，不经预先煅烧、松散状混合物配以相适应的锚固件现场成型烘烤后即可直接使用的耐火材料。

用耐火浇注料可做成无接缝的衬体，亦称整体耐火材料。

高铝质浇注料、高铝低水泥浇注料、钢纤维耐磨浇注料、刚玉质浇注料等不定形耐火材料在水泥窑的内衬设计中得到了广泛的应用，多年来运行于不同部位的热工设备的耐火层。

近几年，不定形耐火材料不断发展，许多耐火材料企业研发出新产品。

随着水泥窑产量的不断增大，新设备的应用，建窑时间短，有些特定的部位，内衬磨损非常严重，为满足生产需要，在水泥窑内衬设计中开发研制了浇注料预制块。

依据不同的工艺要求在不同的部位，不定形耐火材料与浇注料预制块配合使用，更适应水泥窑炉生产需要。

而我国耐火材料的消耗量仍维持在先进国家20世纪70年代的水平[1]。

二、不定型耐火材料必备的性能采用高纯度原料配制的不定形耐火材料制品，目前使用温度已达到1900℃以上，在较低温度下使用的不定形耐火材料品种已经普遍应用。

不定形耐火材料分类及应用不定形耐火材料是指那些在高温下能够保持稳定性能且具有较好耐火性能的材料。

不同种类的不定形耐火材料具有不同的化学成分和结构，因此在应用上也有所差异。

下面将对不定形耐火材料的分类和应用进行详细介绍。

一、不定形耐火材料的分类：1. 火炬型耐火材料：主要由氧化铝、三氧化二铝、高铝水泥等主要原料制成。

具有较高的耐火性能和耐热震性能，广泛应用于各种型号的工业窑炉、热处理炉、转炉、电炉等高温设备。

2. 隔热型耐火材料：主要由氧化铝、石墨、高铝水泥等主要原料制成。

具有较好的保温性能和耐高温性能，广泛应用于工业窑炉的保温层、隔热层、烟道、热处理工艺中的保温设备等。

3. 耐化学侵蚀型耐火材料：主要由碳化硅、氮化硅、碳化硅质、碳化硅质等主要原料制成。

具有耐酸碱腐蚀、耐氧化性能好、抗渗透性能强等特点，广泛应用于化工装置、冶金设备、炼油装置等耐腐蚀场合。

4. 耐磨性耐火材料：主要由氧化铝、碳化硅、铝酸盐等主要原料制成。

具有耐磨性、耐热震性和抗冲击性好等特点，广泛应用于冶金、建材、造纸、玻璃等行业中的磨料和耐磨设备。

5. 耐高温隔热型耐火材料：主要由氧化铝、石墨、氮化硅等主要原料制成。

具有较好的抗温性能和隔热性能，广泛应用于高温熔融金属的冶炼、有色金属冶炼等工业领域。

二、不定形耐火材料的应用：1. 铁矿冶炼行业：在高炉、电炉、转炉等炼铁设备中使用火炬型耐火材料和隔热型耐火材料，能够有效地抵御高温和热震的侵蚀，确保设备的正常运行。

2. 石油化工行业：在石化装置、化工设备、炼油装置等场合中使用耐化学侵蚀型耐火材料，能够有效地抵御酸碱等腐蚀介质的侵蚀，延长设备的使用寿命。

3. 冶金行业：在冶金设备、耐磨设备等场合中使用耐磨性耐火材料，能够有效地提高设备的使用寿命和耐磨性能，减少设备的维护和更换次数。

4. 建材行业：在建材生产设备、窑炉等场合中使用隔热型耐火材料，能够提高设备的保温性能，降低能耗，提高生产效率。

大型水泥窑用不定型耐火材料的施工策略及锚固件的应用耐火火浇注料是不定型耐火材料中的一种，它的特点是不经预先煅烧，松散状混合物配以相适应的锚固件成型烘烤后即可直接使用。

用耐火浇注料可做成无接缝的衬体，亦称整体耐火材料。

这样就避免夹带灰尘的热气流通过衬砖缝隙钻入衬体内，造成衬体坍塌。

因而就使用性能方面讲与耐火砖相比具有许多优点。

本文就大型水泥窑用不定型耐火材料及锚固件的设计及应用做一介绍。

这几种锚固件在实际运行中均取得了理想的效果。

1 耐火浇注料的特点及使用部位 1.1 特点1)成品便于储存和运输，施工效率比砌砖高5～15倍；2)能按设备形状任意造型，整体内衬的热震稳定性好，强度高，抗剥落性较好，可使衬体寿命提高30%～150%，甚至更高；3)气密性好，散热损失少，可节约能源；4)可修补窑炉，延长其使用寿命，提高其运转率；5)更能抵御垃圾焚烧产生的碱、硫、氯对衬料的侵蚀。

但耐火浇注料可拆卸性能差，因而使其应用也受到了某些制约。

1.2 主要使用部位耐火浇注料适用于与高温气体直接接触或需要高强度的区域。

目前使用成功的主要部位有：①热工设备的顶盖、进出风口、面积较大的直墙以及下料系统；②旁路放风系统；③余热发电系统；④衬厚较薄的部位；⑤燃烧器；⑥风速高、含尘量大的管道转弯处；⑦前后窑口。

目前耐火浇注料品种繁多，应依据不同的工艺参数、原燃料特点、热工设备特点及性价比等多项指标综合考虑，再配上与其相适应的不同形式、不同材料的锚固件进行合理的设计才能在设计这一环节中把握住窑炉内衬长寿命。

2 耐火浇注料锚固件不定形耐火材料衬里是由锚固件来支撑，一般不需要自身支撑，所以在设计中，锚固件更为重要。

锚固件的设计形式与其材料的抗折强度及衬里的厚度有关。

目前的锚固件已不是原来单一的Y字型，而是根据工艺位置及热工设备的不同，开发设计了形式多样、材质不同的锚固件，取得了很好的使用效果。

2.1 锚固座系统图1为锚固座系统外部轮廓，图2为锚固座系统与锚固砖的配置，图3是锚固座系统结构尺寸。

不定形耐火材料应用技术韩行禄中冶集团建筑研究总院一．概述耐火材料是耐火度不底于1580℃的无机非金属材料，是服务高温技术的基础材料，是砌筑窑炉等热工设备的结构材料，也是制造某些高温容器和部件或超特殊作用的功能性材料。

耐火材料分为定形耐火材料、不定行耐火材料和特种耐火材料等三大类、广泛应用于各种热工设备和功能部件中，满足了各类生产的需要。

1、什么是不定形耐火材料及其分类不定形耐火材料是由耐火骨科和粉料、结合剂或外加剂按一定比例组成的混合料，能直接使用或加适当的液体调配后使用的材料、称为不定形耐火材料。

耐火骨料是其粒度大于0.088毫米的颗粒料，≤0.088毫米的称为耐火粉料。

按国际标准二者统称为颗粒料，其作用各有不同而己。

将二者统称为耐火集料是错误的。

结合剂是能使耐火骨科和粉料胶结起来显示一定强度的材料，主要有无机、有机及其复合物等材料。

制品结合剂也是如此。

不定形耐火材料由水结合发展到凝聚结合，制品则由陶瓷结合发展到碳结合和非氧化物结合，目前为金属结合，则难以接受。

不定形耐火材料分类有重质和轻质不定形耐火材料两大类，即体能密度小于1800kg/m3的为轻质不定形耐火材料，≥1800kg/m3称为重质不定形耐火材料；不定形耐火材料还分为定形制品、散状材料和特种材料三大类。

将不定形耐火材料称谓特种不定形耐火材料是不妥的。

不定形的耐火材料在上述分类原则指导下，一般按结合剂种类，耐火骨科品种和施工制作方法进行分类，具有较大的实用性，普遍采用。

特别是按施工制作方法分类应用最多，如浇注料、喷涂料、可塑料、涂抹料、投射料、压入料、不烧砖、预制块和耐火泥浆等。

别外，还可根据使用温度，使用部位等进行命名的，如铁钩浇注料等。

2、不定形耐火材料的发展不定形耐火材料与定形耐火材料相比是有以下优点：（1）设备和基建投资少；（2）节约能源，生产成本低；（3）劳动强度低，生产效率高；（4）便于贮存和运输，能实现机械化筑炉；（5）能任意造型，制成整体衬体，可提高使用寿命；（6）能修补窑炉，提高炉子作业率和寿命。

不定形耐火材料的发展与应用探讨【摘要】不定形耐火材料是一种具有高耐火性能的特种材料，具有重要的应用价值。

本文从不定形耐火材料的分类、制备技术以及在冶金和建筑行业的应用等方面进行了探讨。

未来，不定形耐火材料的发展趋势将更加注重环保和可持续性，为行业带来更多的创新和发展机遇。

结论部分强调了不定形耐火材料的广阔应用前景和可持续发展的重要性，展望其在未来的发展方向。

不定形耐火材料的研究和应用将为工业生产和建筑领域带来更多的创新，实现经济效益和环境友好的双赢局面。

【关键词】不定形耐火材料、发展、应用、冶金、建筑、制备技术、未来发展趋势、应用前景、可持续发展、展望1. 引言1.1 什么是不定形耐火材料不定形耐火材料是一类在高温下具有抗热性能的无定形材料，主要由无定形氧化物和无定形耐火纤维组成。

在高温条件下，不定形耐火材料可以保持稳定的结构和性能，不易受热膨胀和收缩的影响，具有优异的耐火性和耐化学腐蚀性。

不定形耐火材料的主要特点包括高温强度高、耐热性好、耐冲击能力强、耐腐蚀性好、使用寿命长等。

由于其优良的性能特点，不定形耐火材料被广泛应用于冶金、建筑、化工、玻璃等行业，是这些行业中不可缺少的重要材料之一。

随着科技的不断进步和需求的不断提高，不定形耐火材料的研究和应用也不断得到加强和拓展。

1.2 不定形耐火材料的重要性不定形耐火材料是一种具有高温稳定性和耐腐蚀性的材料，广泛应用于冶金、建筑等领域。

其重要性主要体现在以下几个方面：不定形耐火材料在冶金行业中扮演着至关重要的角色。

在冶金生产过程中，需要承受高温、高压和腐蚀等恶劣环境，传统的金属材料往往难以满足要求。

而不定形耐火材料的高温稳定性和耐腐蚀性能，使其成为冶金工业中不可或缺的材料之一。

不定形耐火材料在建筑业中也具有重要意义。

随着建筑技术的发展，高温隔热、耐火隔热成为越来越重要的需求。

不定形耐火材料的优异性能使其成为建筑材料领域的热门选择，能够有效提高建筑物的安全性和耐久性。

不定形耐火材料的发展与应用探讨不定形耐火材料是一类具有高温抗火能力的特种材料，其发展与应用对于提高工业生产效率，保障人身财产安全，推动科技进步具有重要意义。

下面，本文将探讨不定形耐火材料的发展历程以及广泛应用。

不定形耐火材料的发展历程可以追溯到20世纪40年代。

早期，石棉是主要的耐火材料，然而由于石棉含有有害物质，如长期暴露可引发肺部疾病，环境问题日益突出，人们开始寻找替代品。

随着科技的进步，新型不定形耐火材料开始应用于高温工业领域。

不定形耐火材料主要包括氧化铝、二氧化硅、氧化镁等无机材料及有机纤维材料等。

这些材料具有优异的高温抗火、耐热震、耐侵蚀和导热性能，以及较低的热膨胀系数和导热系数，能够在高温、腐蚀等恶劣环境中保持稳定性能，延长设备使用寿命。

不定形耐火材料的应用范围广泛。

在冶金行业中，不定形耐火材料主要用于高炉、转炉、电炉等冶炼设备的内衬、熔炼罐的耐火层、储炉的隔热层等，能够抵御高温、腐蚀和冲击等因素的侵蚀，确保冶炼过程的稳定性。

在石化行业中，不定形耐火材料被广泛应用于炼油装置、催化裂化装置、焦化装置等高温反应设备的衬里和保温层，保障设备的安全运行。

不定形耐火材料还广泛应用于玻璃、陶瓷、电子、铝电解槽等行业。

近年来，随着高科技产业的快速发展，不定形耐火材料也在逐步实现多样化。

随着合成纤维技术的进步，有机纤维耐火材料在航天、核工程等领域发挥了重要作用。

纳米技术的应用使得不定形耐火材料具有更优异的抗火性能和导热性能，进一步提高了耐火材料的应用范围。

不定形耐火材料在应用过程中还存在一些问题。

一些不定形耐火材料含有有害物质，对环境和人身健康构成潜在威胁。

不定形耐火材料的制备、加工和施工过程中需要高技术和高成本，限制了其广泛应用。

不定形耐火材料的发展与应用探讨摘要：在这篇文章中，主要对不定型耐火材料的主要类型以及具体的生产工艺进行分析，相应的对不定型耐火材料的未来发展趋势进行大胆预测，并重点介绍不定型耐火材料的具体应用范畴，希望能够给相关人士提供一定的参考。

关键词：不定形耐火材料;材料类型;生产工艺;发展趋势;应用领域1前言对于不定形耐火材料而言，最主要的优点就是其生产工艺相对简单，而且系统可以有效的节约能源。

该材料所生产的产品质量以及性能相对较高，能够随意选择造型，并且具有非常长的使用寿命。

除此之外，不定型耐火材料的应用领域也已经由原来的低中温气氛炉转变为高温熔炼炉，这样就使得不定形耐火材料的应用领域发生一定的改变，使其更具备经济价值。

2不定形耐火材料的类型以及具体生产工艺2、1不定形耐火材料的分类不定形耐火材料如果根据组成部分进行分类，则可分成重质以及轻质两个类别。

对于轻质不定形耐火材料而言，主要指的就是其体能密度小于1800kg、m3;相反，对于重质不定形耐火材料而言，主要指的就是其体能密度大于1800kg、m3。

如果根据产品形式，可以将不定形耐火材料分成定形制品、特种材料以及散装材料三种。

除此之外，还可以根据结合剂耐火骨科品种以及施工制作方式對其进行分类。

2、2不定形耐火材料的生产工艺（1）对耐火浇注料进行生产。

在对耐火浇注料进行生产作业时，主要生产工序如下：对原料进行破碎以及粉碎操作，对其进行筛分、配料、混合以及分装检验。

（2）对耐火可塑料进行生产。

同耐火浇注料的生产方式进行参考之后可以发现，在对耐火可塑料进行生产作业时，主要不同之处在于需要对混炼、挤泥以及切坯等工序进行添加，因此在设备方面，需要引入挤泥机以及对切坯机。

（3）对预制块进行生产。

预制块是不定形耐火材料的一个品种。

预制块最主要的特点就是其尺寸非常精确，而且性能非常稳定，因此其期施工周期也是相对比较短。

与烧成耐火砖相比较可以发现，预制块的主要优点就是具有非常好的整体性，无需进行高温烧制，因此对其进行施工的难度相对较低。

新型干法水泥窑用不定型耐火材料的优化配置韩亚伟(常州市横山耐高温材料厂,江苏常州213119)[摘要] 新型干法水泥生产窑不定型耐火材料的优化配置,要根据水泥企业各自采用的石灰石和燃料的品质状况,结合不同水泥设备运转的工况要求,选择最合适的耐火浇注料,在降低生产成本的基础上,提高水泥窑的生产效率。

再配合严格完善的施工和合理的养护升温制度，来保证水泥窑的长期正常运转。

关键词：不定型耐火材料；优化配置；浇注料施工前言20世纪水泥工业技术取得了突破性的发展，回转窑的推广，提高了水泥熟料的烧成热效率。

七十年代,日本研发了预分解水泥生产技术,此技术使水泥工业产生了革命性的进展,由此建造的新型干法水泥生产线, 相比较同直径的湿法窑或传统干法窑，不仅获得了更高的烧成热效率,降低了能源消耗,还减少了对环境的污染,单机生产能力更是获得了很大的提高。

不同窑型水泥窑的生产能力及窑型详见表一。

法水泥生产设备,投资建设了一批新型干法水泥生产线。

九十年代开始，我国的新型干法水泥技术得到了飞速发展，相继投成生产了一批2500T/D、5000T/D以上的水泥生产线，海螺万吨线的建成更是标志着我国的水泥生产技术达到了世界水平。

耐火材料作为在水泥窑上的消耗品，不仅保护着生产设备在高温下的正常运转，还有效的降低了热损耗。

随着水泥生产技术的提高和发展，系统装备不断大型化，水泥熟料的生产能力日趋扩大，水泥设备工作状况和窑内环境的变化，对耐火材料提出了新的要求。

1 不定型耐火材料在新型干法水泥窑上的优化配置我厂成立于上世纪八十年代，是一家专业生产水泥窑用不定型耐火材料的企业,根据新型干法水泥窑的工况要求,以及我们与全国300多家水泥企业的合作使用经验,为新型干法水泥窑用不定型耐火材料的选择提供一些合理性建议,供各水泥厂家参考。

预分解水泥窑耐火材料使用部位较多，其中静止设备的衬料约占总量的70%-80%。

不同规格的水泥窑及系统的不同使用部位对耐火材料有不同的要求，设计配套时必须选用与其相适应的品种；同时各生产厂家所用的原燃材料品质、设备状况、操作控制习惯等方面的差异，客观上对耐火材料的要求也略有不同。

不定形耐火材料的发展与应用探讨不定形耐火材料是一种特殊的耐火材料，其具有不固定的形状和结构，主要用于高温环境下的隔热、隔音和耐火保护。

随着现代工业的发展和技术的进步，不定形耐火材料在各行各业中的应用越来越广泛，同时也不断地得到改良和完善。

本文将探讨不定形耐火材料的发展和应用，并分析其在工业生产中的重要性。

一、不定形耐火材料的发展历程不定形耐火材料的历史可以追溯到古代人类使用粘土和灰泥等天然材料来隔热和保护火源的时代。

随着工业革命的到来，人们开始尝试使用石英、石灰石、石墨和金属氧化物等天然矿物来制作耐火材料，以满足高温工业设备对耐火材料的需求。

而在20世纪初，随着工业化进程的加快和对高温工艺的需求增加，不定形耐火材料的研究和应用也得到了迅猛发展。

在过去的几十年中，不定形耐火材料的研发重点主要集中在材料的稳定性、耐磨性、耐热性和导热性等方面。

随着化工、冶金、玻璃、陶瓷、电力等行业的不断发展，不定形耐火材料的种类和规格也得到了不断扩展，从最初的石英砂、白云石、膨润土等天然材料到后来的耐火砖、耐火胶泥、隔热针刺毡等多种新型材料，不定形耐火材料的制备工艺和性能也得到了显著提高。

随着材料科学和工程技术的不断进步，新型不定形耐火材料的研发也取得了一系列重大突破，如氧化硅纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、石墨等高性能材料的应用，使得不定形耐火材料在高温工艺、耐火建材、航空航天等领域中得到了更为广泛的应用。

二、不定形耐火材料的应用领域不定形耐火材料在工业生产中的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 高温工业设备保护随着工业生产的不断发展，高温工业设备的使用越来越普遍，例如窑炉、煅烧炉、熔炉、高炉等。

不定形耐火材料在这些设备的隔热和保护中发挥着重要作用，能够有效地减少能源的损耗和延长设备的使用寿命。

2. 隔热保温材料不定形耐火材料具有良好的隔热性能，可用于建筑和工业设备的隔热保温，例如建筑外墙隔热、工业管道绝热等方面。

不定形耐火材料的应用不定形耐火材料的应用，几乎编辑各个领域的窑炉及热工设备和构筑物，并获得显著的经济效果。

众所周知，在各种工业部门中，冶金工业窑炉最多，使用条件苛刻，消耗的耐火材料占其总含量的60%左右。

在冶金工业中，熔炼炉及其附属设备消耗的耐火材料最多，其质量要求也比较高。

为了衡量耐火材料和冶金窑炉的工艺装备和技术水平，常用耐火材料单耗表示。

其单耗系指冶金窑炉用耐火材料的总量与钢产量之比值。

国外耐火材料单耗每吨钢一般在20kg以下。

日本吨钢消耗约为11kg，我国则为32kg左右。

上海宝钢吨钢消耗约为15kg，已达到了世界水平。

其单耗不断降低，1995年为每吨钢10.9kg，定型制品不断降低，而不定形耐火材料有所增加，到1988年定型制品和不定形耐火材料每吨钢均消耗5.9kg。

到1995年不定形耐火材料消耗每吨钢为6.4kg，而定型的为4.5kg。

这再一次说明，在钢铁工业中，不定形耐火材料占有极其重要的地位。

在国内，为了降低耐火材料单耗，除改善装备，实现大型化，提高自动化水平和连铸比，发展优质耐火砖和改变品种结构外，应当大力推广普及不定形耐火材料，则是当务之急，而且可获得事半功倍的效果。

（一）炼铁系统炼铁系统包括烧结、炼焦和高铝及其附属设备。

带式烧结机点火炉用耐火可塑料和粘土结合耐火浇注料现场制作，或用磷酸耐火浇注料预制块吊装，其使用寿命为3~6年。

当采用线式点火装置时，炉顶压下较多，炉膛工作条件变好，可用轻质高强耐火浇注料或耐火纤维及其制品作衬，也获得较好效果；焦炉炉顶隔热层、覆面层和炉门等部位用耐火浇注料浇灌，炉头损坏时，则用喷涂料修补。

另外，干熄焦设备也用重质或轻质耐火浇注料；高炉是连续生产的炼铁设备。

小型高炉曾用铝酸盐水泥和磷酸高铝质耐火浇注料预制块吊装砌筑，现在普遍用树脂结合剂铝碳不烧砖砌筑。

大型高炉水冷壁用碳化硅浇注料导致、炉底垫层和周围砖缝则用耐火浇注料和氮化硅质填料，炉衬损毁时则用耐火压入料和耐火喷涂料修补，以便延长使用寿命，使炉龄达到10年甚至15年。