導(dǎo)語：如何才能寫好一篇耐火材料，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

石灰資源綜合利用的應(yīng)用與實踐

活性石灰回轉(zhuǎn)窯用耐火磚損壞原因及對策

節(jié)能型立窯煅燒小塊石灰石的實踐與體會

石灰活性度酸堿滴定測定法的優(yōu)化

焦寶石基可塑料的研制

《耐火與石灰》網(wǎng)站正式開通

鋁加工用陽極焙燒爐內(nèi)鋁硅酸鹽耐火材料的氣相腐蝕

促凝劑對澆注料性能的影響

中間包涂料中鎂質(zhì)骨料所用的酸性和堿性結(jié)合劑

水泥回轉(zhuǎn)窯燒嘴用澆注料使用壽命的提高

通過一水乙酰丙酮鋅的熱分解形成納米級ZnO顆粒

由紙制得高溫下應(yīng)用的SiC-Si_3N_4陶瓷

電熔尖晶石砂對水泥熟料的抗侵蝕性

金屬加入劑對硅磚性能的影響

抗氧化劑種類及石墨的變性處理方法對鎂碳質(zhì)耐火材料性能的影響

《耐火與石灰》2010年度總目次

淺析冶金石灰生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展過程

高溫隧道窯用油水焦?jié){的開發(fā)及研究

煅燒冶金活性石灰燃料的選擇與應(yīng)用

低水泥結(jié)合氧化鋁空心球輕質(zhì)澆注料的研究

礬土基電熔鋯剛玉粒度對Al_2O_3-MgO澆注料性能的影響

吹氧轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯用耐火材料壽命的提高

中間包內(nèi)襯用新型材料

采用變性劑強化高級耐火氧化物的燒結(jié)

歡迎訂閱2010年《耐火與石灰》雜志

鋼包底吹用剛玉-尖晶石透氣磚

焦爐用硅磚的實驗室和工業(yè)檢驗

征訂啟事

鋼包滑動水口系統(tǒng)的改進

連鑄中間包清除渣殼問題的研究

以稠濃抗絮凝鋁酸鈣結(jié)合的新型澆注料

MgO粒度對原位尖晶石澆注料性能的影響

氧氣燃燒器用熱震穩(wěn)定性良好的高溫陶瓷噴嘴

耐火材料復(fù)合物的熱震受損特征

歡迎訂閱2010年《耐火材料》雜志

高溫快燒活性石灰的工藝條件研究

干熄焦裝置中耐火材料的使用

B_4C對鋁碳材質(zhì)性能的影響

環(huán)保中間包鎂質(zhì)干式料的研制與使用

鋁碳質(zhì)整體中間包水口的研制

耐火材料再循環(huán)利用技術(shù)的開發(fā)

中間包永久襯損毀的模擬

粘土質(zhì)耐火材料在回轉(zhuǎn)窯上的應(yīng)用

MgO-ZrO_2-Al_2O_3耐火材料組分的研制

采用賽隆和碳化硅制造的抗熱震性燒結(jié)材料

高性能絕熱材料生產(chǎn)中的微孔原理

抗氧化劑對鎂碳耐火磚抗氧化性的影響

由回收材料成型的MgO-Al_2O_3-SiO_2耐火陶瓷

鎂碳質(zhì)耐火材料用綜合性結(jié)合劑的性能

耐火材料熱震損傷的一種新型實驗方法的研究

鋯英石——莫來石復(fù)合材料的熱機械行為

歡迎訂閱·賜稿·刊登廣告

石灰顆粒度對含石灰熔劑熔融過程的影響

添加MgO及燒結(jié)參數(shù)對莫來石形成的影響

二氧化鋯耐火材料的抗渣性

氧化鋁-氧化鋯復(fù)合材料的分散、流變性以及泥漿的帶式澆注

金屬鋅粉對Al_2O_3-C質(zhì)耐火材料抗氧化性的影響

篇2

[關(guān)鍵詞] 綠色耐火材料； 6S； 現(xiàn)場管理

[中圖分類號] F272 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2013）06- 0092- 01

企業(yè)競爭看管理，管理看現(xiàn)場。塑造先進的現(xiàn)場管理模式，是企業(yè)提升競爭力的根本。在現(xiàn)場管理競爭方面，我國耐火材料行業(yè)將面臨更大的挑戰(zhàn)：市場競爭主體多元化的挑戰(zhàn)，耐火材料技術(shù)和產(chǎn)品越來越呈現(xiàn)標準化、同質(zhì)化的挑戰(zhàn)，現(xiàn)場管理模式適應(yīng)新的生產(chǎn)方式的挑戰(zhàn)等。面對諸多挑戰(zhàn)，良好的企業(yè)現(xiàn)場管理是提升耐火材料產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證。而以6S為載體提升企業(yè)現(xiàn)場管理水平，是一個十分有效的方式。

1 6S是一切管理的基礎(chǔ)，是生產(chǎn)管理目標實現(xiàn)的基本保障

6S起源于日本，是一種有效管理生產(chǎn)現(xiàn)場中人員、機器、材料、方法、信息等生產(chǎn)要素的活動。是對生產(chǎn)現(xiàn)場各生產(chǎn)要素所處狀態(tài)不斷進行整理、整頓、清潔、清掃、提高素養(yǎng)及安全的活動。6S活動首先對生產(chǎn)過程中的必需品與非必需品進行區(qū)分，定期處置非必需品，定置管理必需品，明確數(shù)量并準確標示，節(jié)約查找時間，通過清掃，達到作業(yè)現(xiàn)場干凈整潔，提高職工素養(yǎng)，消除事故隱患，保障員工人身安全，保證生產(chǎn)正常進行。推行6S活動是管理生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場的重要手段，是一項長期而艱巨的活動，需要全員的共同參與，需要持續(xù)不斷的推動和創(chuàng)新。

好環(huán)境能夠潛移默化，如果我們什么地方都注意細節(jié)，就會影響員工的工作態(tài)度，影響品質(zhì)的控制，所以環(huán)境本身也是一種生產(chǎn)力。6S活動的對象是現(xiàn)場的“環(huán)境”，它對生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境全局進行綜合考慮，并制訂切實可行的計劃與措施，它通過整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全、節(jié)約等活動，消除生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場各種不利因素和行為，合理利用時間、空間、能源等資源，發(fā)揮其最大效能，從而創(chuàng)造一個高效、物盡其用的工作場所，達到規(guī)范化管理，保證生產(chǎn)任務(wù)順利完成，最終實現(xiàn)企業(yè)用最低的成本，實現(xiàn)最大的效益[1]。因此6S管理是企業(yè)現(xiàn)場提高工作效率，降低作業(yè)成本，保證質(zhì)量和交貨期的重要手段，是企業(yè)適應(yīng)市場競爭必不可少的工具。提升了產(chǎn)品品質(zhì)，增強了企業(yè)的核心競爭力。

2 企業(yè)推行6S活動的現(xiàn)狀

6S管理在我國企業(yè)推廣以來，企業(yè)管理者和職工對管理效果褒貶不一。實施成功者對6S管理充分認可。如海爾集團開展5S管理以后，工作環(huán)境發(fā)生了重大改變，張瑞敏為更好地實施“日事日畢，日清日高”的OEC管理，對生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境全局進行綜合考慮，并制訂切實可行的計劃與措施，如“海爾大腳印”，從而達到規(guī)范化管理。6S活動的核心是素養(yǎng)，如果沒有職工隊伍素養(yǎng)的相應(yīng)提高，活動就難以開展和堅持下去。

很多企業(yè)在實施6S管理之后，沒有達到預(yù)期的效果，不僅浪費了人力、物力、財力，而且職工怨聲載道。為什么不同的企業(yè)在推行和實施6S管理活動中會出現(xiàn)不同的效果，究其原因，是沒有考慮企業(yè)自身實際，沒有真正做到以人為本。全員對6S管理認識不到位，沒有把握6S管理的過程控制，在推行方法和實施步驟等方面出現(xiàn)了問題或存在偏差。

“行百里者半九十”，6S活動的實施與取得成效非一日之功。作為一項基礎(chǔ)性管理工作，6S得不到切實可靠的實施，其他管理活動就會有“水中花、井中月”的感覺。但是同樣要看到，我國企業(yè)學(xué)習(xí)先進的管理經(jīng)驗和方法，往往只注重表面的“形”而忽視了內(nèi)在的“神”，習(xí)慣于喊口號、提指標、做思想工作，這值得每一位管理者警醒。

3 6S活動與節(jié)約管理的關(guān)系

6S活動的六要素有著內(nèi)在的邏輯關(guān)系，構(gòu)成相對完備的體系。前一要素是后一要素實現(xiàn)的基礎(chǔ)。其中，整理、整頓、清掃是進行日常6S活動的具體內(nèi)容，清潔是對整理、整頓、清掃工作的規(guī)范化和制度化管理；素養(yǎng)要求員工培養(yǎng)良好作業(yè)習(xí)慣，安全則強調(diào)員工在開展前5S活動的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)安全化作業(yè)。6S活動的最終目的是節(jié)約，減少浪費，降低成本。

在全球大力提倡環(huán)境保護和發(fā)展低碳經(jīng)濟的形勢下，“十二五”期間發(fā)展“綠色耐火材料”勢在必行，是關(guān)系到我國當(dāng)前和今后耐火材料行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要發(fā)展戰(zhàn)略。我國在耐火材料總產(chǎn)量和品種數(shù)量上是當(dāng)之無愧的世界第一。但就“綠色度”而言，差距卻甚大。綠色耐火材料具體為品種質(zhì)量優(yōu)良化，資源、能源節(jié)約化，生產(chǎn)過程環(huán)保化，使用過程無害化[2]。而生產(chǎn)中實施6S等一切先進、科學(xué)、合理的理念、技術(shù)、管理、做法都是有利于“綠色化”的。

通過對旭硝子、魯耐窯業(yè)、魯中耐火等耐火材料生產(chǎn)企業(yè)實施6S 管理調(diào)查分析，結(jié)合目前耐火材料企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營狀況，實施6S給他們企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、安全、清潔生產(chǎn)等帶來的效果非常顯著，建立了“實施、監(jiān)督、考核”三位一體的運行機制，多措并舉，促進職工行為習(xí)慣的養(yǎng)成，同時也是ISO 9000有效推行的保證。職工的創(chuàng)意是無限的，也只有他們對工作的細節(jié)才最了解最有發(fā)言權(quán)。隨著6S活動的開展，干部、職工發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力也逐步得到提升，開動腦筋解決問題的工作熱情也會逐步激發(fā)出來。生產(chǎn)過程中涌現(xiàn)出了很多文明職工，技術(shù)能手，先進班組。目前這幾家是山東耐料生產(chǎn)和出口的優(yōu)勢企業(yè)。

4 結(jié) 語

6S 管理是基礎(chǔ)管理，為企業(yè)造就一支懂管理、會改善、有素質(zhì)的員工隊伍是最終目標，如何做好6S是一件看上去容易，做起來比較困難的事情。企業(yè)需根據(jù)自己的實際情況，靈活地運用6S這個管理工具去進行自己不斷變化的個性化管理。

主要參考文獻

篇3

【關(guān)鍵詞】潔凈鋼；LF精煉爐；AOD精煉爐；耐火材料

0 前言

鋼鐵技術(shù)進步對耐火材料制品的影響十分顯著，兩者相互依存，互為促進，共同發(fā)展[1]。隨著品種鋼數(shù)量增加和對鋼質(zhì)量要求的提高，由于耐火材料在高溫下對鋼水或多或少會產(chǎn)生污染[2]，耐火材料在使用過程中對鋼質(zhì)量的影響問題已經(jīng)得到各方面的關(guān)注，鋼中有害夾雜物中有多少來自耐火材料在使用中的熔損或剝落，耐火材料如何才能少污染，不污染鋼水，甚至在保證使用壽命的前提下能有效去除鋼中夾雜物是目前需要研究的重要問題。

1 耐火材料對潔凈鋼質(zhì)量的影響

耐火材料對鋼水質(zhì)量的作用主要分為三個方面[3]：

（1）耐火材料在熱震和侵蝕作用下引起的結(jié)構(gòu)變化，在鋼水沖刷下進入鋼水形成雜質(zhì)；

（2）耐火材料成分與鋼水和鋼渣互相反應(yīng)，產(chǎn)生高熔點物質(zhì)形成夾雜，或引起鋼水成分的變化，如增C、N和H含量等；

（3）耐火材料可吸收鋼中C、P、S等雜質(zhì)，降低夾雜物，起到凈化鋼水的作用。

（一）耐火材料對鋼水含P量的影響

對鋼中脫P能產(chǎn)生積極作用的主要有MgO和CaO兩種堿性氧化物?？锛硬诺萚4]對MgO-CaO質(zhì)澆注料中CaO含量對鋼中P含量的影響進行了研究，實驗結(jié)果表明：當(dāng)澆注料中有25%的CaO存在時，鋼中P含量大幅度降低，進一步提高 CaO 含量，脫磷作用僅有小幅度提高。這是因為從熱力學(xué)的計算結(jié)果和生產(chǎn)實踐均已證實CaO的脫磷效果明顯優(yōu)于MgO。

（二）耐火材料對鋼水中含S量的影響

耐火材料的材質(zhì)對于鋼水脫S有很大影響[5]，在相同的冶煉工藝條件下，使用硅磚包襯時的脫S率為50-60%，使用粘土磚包襯時為60-70%，而使用堿性的白云石磚包襯時則可以提高到80%。李楠等[6]研究了MgO-CaO材料在1600℃下對鋼水脫S的影響，結(jié)果隨CaO含量增加，鋼水中S含量趨于降低。

（三）耐火材料對鋼中含碳量的影響

碳極易溶于鋼水，而鋼中碳含量直接會對鋼的組成、結(jié)構(gòu)和性能等造成影響。對含碳白云石質(zhì)和氧化鋁-碳質(zhì)浸入式水口的研究發(fā)現(xiàn)[7]，當(dāng)耐火材料第一次使用時，鋼水發(fā)生了嚴重增碳，而同一制品在第二次使用時鋼水僅發(fā)生輕微的增碳。初始暴露階段，鋼水和耐火材料由于存在很大的碳濃度差，促進了通過擴散界面的質(zhì)量傳輸，使磚表面發(fā)生脫碳。隨時間推移，脫碳層厚度增加，界面濃度差下降，從耐火材料內(nèi)部通過脫碳層到接觸界面，碳的溶解路徑變長，使鋼水增碳減少。

（四）耐火材料對鋼中氧含量和含氧夾雜物的影響

對不同材質(zhì)耐火材料對深脫氧鋼氧含量的影響的研究表明[8]：一般來說，隨著耐火材料由堿性中性酸性的變化順序，耐火材料的氧勢指數(shù)逐漸增大。采用堿性耐火材料有利于鋼中氧含量的降低。為了降低鋼中的氧含量，在選擇鋼包內(nèi)襯材料時一般應(yīng)選擇堿性材料。因為含鐵、鉻和硅的氧化物耐火材料很容易使鋼水氧含量增加，這主要是受到了存在固溶氧化物的影響，因為不穩(wěn)定的氧化物要優(yōu)先溶解。

2 潔凈鋼用耐火材料的發(fā)展

2.1 LF爐用精煉耐火材料

近幾年來，隨著我國潔凈鋼產(chǎn)量的不斷增加和質(zhì)量的不斷提高，對 LF 精煉爐及其它爐外精煉設(shè)備用耐火材料提出了更高的要求。它不僅要求耐火材料的使用壽命長，而且還要對鋼水有凈化作用，至少不對鋼水產(chǎn)生污染。目前，能夠滿足這種要求的耐火材料只有鎂鈣質(zhì)耐火材料，包括燒成鎂鈣磚和不燒鎂鈣磚。鎂鈣質(zhì)耐火材料具有優(yōu)良耐高溫性能和抗爐渣侵蝕性能，其中的游離CaO 能夠吸附鋼水中的[S]，[P]和非金屬夾雜物，有凈化鋼水的功能[9]。

2.2 AOD精煉爐用耐火材料

AOD爐由于長時間在高溫苛刻條件下操作，所以風(fēng)口及風(fēng)口周圍、耳軸渣線部位蝕損嚴重，需使用耐蝕性好、耐熱剝落、高溫強度大的耐火材料。太鋼經(jīng)過多年的研究自主開發(fā)生產(chǎn)的鎂鈣磚適合太鋼AOD爐冶煉工藝的要求[10]，并使 AOD 爐齡大幅度提高。通過近幾年的不斷改進，鎂鈣磚質(zhì)量有了更進一步的提高，與鎂鈣磚相適應(yīng)的 AOD 單渣法不銹鋼冶煉工藝也更加成熟，目前太鋼自產(chǎn)鎂鈣磚的 AOD 爐齡月平均已達到160次，單爐最高達到187次，達到了國內(nèi)先進水平。

2.3 水口用耐火材料

對于容易引起增碳和增硅的潔凈鋼冶煉，一般多采用復(fù)合耐火材料，即在與鋼液接觸的部分采用無碳和無硅耐火材料，而在其外部采用抗震和抗渣侵蝕性能優(yōu)良的含碳和含硅耐火材料。已開發(fā)的有復(fù)合結(jié)構(gòu)的浸入式水口，內(nèi)襯復(fù)合無碳無硅的尖晶石材料，出鋼口復(fù)合尖晶石-硅質(zhì)材料，澆注超低碳高氧鋼效果良好。尖晶石材料不與鋼中的MnO、FeO反應(yīng)，不僅不熔蝕， 并且在工作面形成致密耐侵蝕層。

3 結(jié)語

潔凈鋼生產(chǎn)用耐火材料大多屬于科技含量高、 經(jīng)濟效益好、 資源消耗少和環(huán)境污染少的產(chǎn)品，正好迎合我國耐火材料工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展的需要。大力發(fā)展?jié)崈翡撋a(chǎn)作為鋼鐵工業(yè)的重要發(fā)展方向之一，將為加速耐火材料工業(yè)的現(xiàn)代化步伐注入持久強勁的動力，使耐火材料朝著優(yōu)質(zhì)、 高效、功能化、低污染綠色的方向發(fā)展。

【參考文獻】

[1]鐘香崇.展望新一代耐火材料[J].耐火材料，2003，37（1）：1-10.

[2]王學(xué)達，陳述江，張紅鷹，等.鎂鈣耐火材料對鋼水的凈化作用[J].耐火材料，2004，38（2）：88-90.

[3]李楠.鋼與耐火材料的作用及耐火材料的選取[J].耐火材料創(chuàng)刊40周年特刊，2006：19-22.

[4]匡加才.超純凈鋼用鎂-鈣澆注料的研究[D].武漢：武漢科技大學(xué)，1999.

[5]程煌，任彤.鐵水深脫硫發(fā)展趨勢[J].鋼鐵，2003，36（4）：17-19.

[6]張興業(yè).LF 精煉爐用不燒鎂鈣磚的研制與使用[J].工業(yè)加工，2007，2（36）：50-52.

[7][10]張朝霞，等.AOD 精煉爐用鎂鈣磚的研制與使用[J].遼寧建材，2005，4：14-16.

篇4

關(guān)鍵詞：耐火材料；廢氣治理；工程實例

中圖分類號：X324文獻標識碼：A文章編號：1674-9944（2012）12-0082-04

1引言

隨著我國經(jīng)濟和工業(yè)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染呈現(xiàn)加重趨勢，各城市灰霾天氣增多，大氣污染狀況也十分嚴重，為了緩解污染，我國采取了一系列措施，如脫硫優(yōu)惠電價、“上大壓小”、限期淘汰、“區(qū)域限批”等，加大環(huán)境保護投入，實施工程減排、結(jié)構(gòu)減排、管理減排，取得了顯著成效。2012年3月2日，我國了新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》，環(huán)保政策日益嚴厲，“十二五”期間，以煙塵、二氧化硫、氮氧化物為代表的主要大氣污染物排放標準將再次提高，火電、鋼鐵等主要大氣污染物排放行業(yè)將面臨新一輪設(shè)備新增或改造投資需求。截至2011年，全國累計建成運行燃煤電廠脫硫設(shè)施6億kW，火電脫硫機組裝機容量比例由2005年的12%提高到87.6%。

在此形勢下，采用先進的生產(chǎn)工藝和先進的污染處理工藝，將是涉“污”企業(yè)發(fā)展的趨勢和出路。耐火材料生產(chǎn)，如果不采取有效的廢氣處理工藝和設(shè)施，會污染大氣，給企業(yè)帶來不利局面。因此，耐火材料生產(chǎn)企業(yè)必須采用先進、成熟的生產(chǎn)工藝，完善的廢氣處理系統(tǒng)，才能確保企業(yè)的達標排放。本文通過某企業(yè)耐火材料生產(chǎn)項目實例，介紹其廢氣處理達標排放的工藝。

2總論

2.1項目由來

某廠成立于1998年，占地面積54000m2，主要生產(chǎn)隔熱、耐火、保溫材料。隨著《關(guān)于進一步明確民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關(guān)要求》（公消[2011]65號文件）的深入貫徹，將會促進新型墻體節(jié)能環(huán)保絕熱隔音板在建筑上用量的增加，并會有大的發(fā)展。該廠看準了這一市場機遇，決定在現(xiàn)有年產(chǎn)11300t耐火材料產(chǎn)能的基礎(chǔ)上，新增1條年產(chǎn)20000t新型外墻節(jié)能保溫防火材料生產(chǎn)線。由于在生產(chǎn)工藝過程中會有廢氣產(chǎn)生，企業(yè)若不對廢氣進行有效收集和治理，會對廠區(qū)及周圍環(huán)境造成一定的影響。

2.2設(shè)計原則

根據(jù)該廠的要求和提供的資料，調(diào)查現(xiàn)有工藝流程，掌握廢氣排放的種類、排放規(guī)律，然后提出有針對性的廢氣治理措施，通過增加相應(yīng)的廢氣收集和處理設(shè)施，使廢氣處理達標后高空排放。其基本指導(dǎo)思想如下。

（1）嚴格執(zhí)行國家及地方的環(huán)境保護法律法規(guī)，按規(guī)定的排放標準，使處理后的廢氣各項指標達到且優(yōu)于標準值；

（2）根據(jù)企業(yè)車間產(chǎn)生廢氣的特征，結(jié)合已有的工程實例，在確保尾氣達標的前提下，盡可能采用簡單、成熟、可靠的處理工藝，達到功能可靠、經(jīng)濟合理、管理方便；

（3）設(shè)備選型具有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，目前選用優(yōu)質(zhì)、低能耗的國產(chǎn)設(shè)備，設(shè)置必要的自控系統(tǒng)，便于操作管理、維修，節(jié)省動力消耗及運行費用，待工藝確定后可根據(jù)業(yè)主要求進行合理的調(diào)整。

2.3排放標準

2.3.1粉塵、非甲烷總烴

板材切割粉塵及固化爐有機廢氣（以非甲烷總烴計）排放標準執(zhí)行《大氣污染物排放標準》（GB16297-1996）中表2新污染源大氣污染物排放限值，具體見表1。

2.3.2煙塵、SO2

沖天爐廢氣中的煙塵排放執(zhí)行《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》（GB9078-1996）表2中“非金屬熔化爐”二級排放限值，SO2排放參照執(zhí)行《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》（GB9078-1996）表4中燃煤（油）爐窯二級排放濃度，固化爐煙塵排放執(zhí)行《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》（GB9078-1996）表2中“干燥爐、窯”二級排放限值，具體見表2。

3生產(chǎn)工藝及污染物產(chǎn)生狀況分析

3.1工藝流程圖

具體工藝流程見圖1。

3.2工藝流程說明

本項目以礦渣、玄武巖及白云石為原料，焦炭、天然氣為燃料。原料按配比自動稱量后，投入熔化爐內(nèi)充分熔化并較好地均化，廢氣經(jīng)除塵后排放。熔體由熔化爐流料口流出，經(jīng)活動流槽被導(dǎo)入離心機成纖。離心機由高速運轉(zhuǎn)的離心輥部件和包絡(luò)在離心輥外的風(fēng)環(huán)組成。流入離心機的高溫熔體在離心輥的離心力和由風(fēng)環(huán)噴出的高速氣流的復(fù)合作用下牽伸成纖維，并將纖維吹送至集棉機，纖維在飛越過程中，利用其與渣球的速度差有效地將未成纖的渣球分離出去，同時，采用細霧粒多點噴射方式，將粘結(jié)劑均勻地施加到纖維表面。

纖維在集棉機的負壓風(fēng)抽吸作用下均勻沉降到高速運行的集棉帶上，形成很薄的初棉層，初棉層經(jīng)過渡輸送機送入擺錘機，在擺錘帶往復(fù)擺作用下，在與其成90°布置的成形輸送機上，形成多層折疊結(jié)構(gòu)形式的均勻棉氈。成型輸送機出口接稱量皮帶機，由它控制板氈生產(chǎn)線的速度以保證產(chǎn)品的密度。在成形輸送機與固化爐之間設(shè)置打褶機、加壓機，通過調(diào)節(jié)速度差使棉氈纖維分布發(fā)生變化，以制造結(jié)構(gòu)棉。

未固化棉氈進入固化爐，氈層在固化爐內(nèi)被上下網(wǎng)板加壓定型，同時鼓入270℃的熱風(fēng)，穿過氈板層，使其中粘結(jié)劑固化并形成具有一定厚度和強度的連續(xù)板、氈，從固化爐出來的板氈經(jīng)過渡輸送機、冷卻輸送機、縱切輸送機、橫切輸送機、橫切鍘刀和接收站等成為成品。巖棉板產(chǎn)品通過收縮薄膜包裝機自動包裝入庫。

3.3廢氣污染物分析

3.3.1上料粉塵

每一生產(chǎn)周期（完全清空一次爐料為一周期）按6批次間歇上料，上料前噴水霧抑塵。在原料輸送過程中，采用皮帶輸送，在各皮帶連接端接料時，由于皮帶口的高差，造成部分物料形成揚塵，產(chǎn)生量約原料輸送量的1%，則上料粉塵產(chǎn)生量為320t/年，產(chǎn)生濃度為450mg/m3。

3.3.2沖天爐廢氣

沖天爐焚燒系統(tǒng)采用天然氣為燃料，屬于清潔能源，不計算污染物量。沖天爐廢氣主要來自于爐內(nèi)焦炭燃燒產(chǎn)生的粉塵及SO2，自沖天爐閉爐點火后至開爐清料經(jīng)35m高的總煙囪連續(xù)排放。

在熔體生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生部分的CO及SO2氣體。處理系統(tǒng)分為兩個小系統(tǒng)：廢氣焚燒處理系統(tǒng)及余熱利用。采用廢氣焚燒系統(tǒng)對沖天爐廢氣進行焚燒，將廢氣中的CO去除；經(jīng)焚燒的高溫廢氣再經(jīng)過余熱利用，將助燃風(fēng)加熱至450～550℃。同時，廢氣經(jīng)過換熱溫度降低到200～250℃。

3.3.3集棉室廢氣

集棉室廢氣主要成分包括纖維粉塵、游離甲醛廢氣。

集棉室負壓風(fēng)機風(fēng)量為200000m3/h。由于集棉室負壓引風(fēng)量較大，所以巖棉集棉室所排纖維粉塵的起始濃度較低，但其排塵總量較大。據(jù)典型分析，其起始濃度平均約為320mg/m3，折合15kg/t產(chǎn)品，則粉塵產(chǎn)生量為300t/年，48kg/h。建設(shè)單位在選用脲醛樹脂時應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)原料，游離甲醛及苯酚含量（以非甲烷總烴計）不高于2%，集棉工段產(chǎn)生的非甲烷總烴約為20t/年，產(chǎn)生濃度為20mg/m3，3.2kg/h。

3.3.4 固化爐烘干廢氣

固化爐烘干廢氣與集棉室廢氣類似，主要包括粉塵及游離甲醛、苯酚（以非甲烷總烴計）。根據(jù)類比估算，粉塵產(chǎn)生量約32t/年，產(chǎn)生濃度約320mg/m3；游離甲醛、苯酚（以非甲烷總烴計）產(chǎn)生量為30t/年，產(chǎn)生濃度約80mg/m3。熱固化爐廢氣中粉塵、非甲烷總烴經(jīng)車間無組織外排量不超過1‰及5‰。

4廢氣治理工藝的選擇

4.1除塵

針對本項目，其主要污染物為煙塵，目前國內(nèi)常用的除塵方法有以下3種。

（1）干法除塵。高壓靜電除塵和袋式除塵。這兩種除塵設(shè)備除塵效率好，但造價高，同時除塵前端要另加降溫系統(tǒng)，廢氣中的有害氣體不能去除。

（2）濕法除塵。讓爐氣高速通過水面，或者向爐氣中噴灑水霧以凈化煙氣，這種除塵系統(tǒng)的造價低于干法除塵，但除塵效果不高，同時會產(chǎn)生大量的廢液、污泥，造成二次污染，使設(shè)備的保養(yǎng)維護有難度，并且設(shè)備的損壞太快，二次污染物的量大。

（3）半干半濕除塵。即第一級采用干法，為高效旋風(fēng)除塵器，直徑20μm以上的粉塵基本除去；第二級采用濕法，為復(fù)噴水膜除塵器，由于氣液逆向碰撞，能將1μm左右的細小微粒除去，效率可達97.5%，同時少量有害氣體與水反應(yīng)，杜絕了直接排放。此法和濕法相比，用水量少，二次污染物廢液、污泥少，對除塵設(shè)備侵蝕小，管理維修工作量相對于濕法除塵小。

根據(jù)企業(yè)實際情況，該項目采用“二級初級除塵器+一級布袋除塵器”除塵工藝。

4.2煙氣冷卻

在高溫?zé)煔猸h(huán)境下，除塵器和風(fēng)機的運行均受到限制。袋式除塵器受濾材耐溫性能的限制，一般濾料只限130℃以下，使用耐高溫的諾美克斯（Nomex）濾料也只限250℃以下，因此袋式除塵器在運行過程中，應(yīng)特別注意進入袋濾室前的煙氣溫度，防止溫度過高燒毀濾袋。設(shè)計時應(yīng)設(shè)置煙氣溫度監(jiān)測和報警裝置，并與風(fēng)機并入電動機連鎖（必要時包含緊急冷風(fēng)閥），當(dāng)入口溫度超過限定值時停止系統(tǒng)引風(fēng)（或立即打開緊急冷風(fēng)閥混入冷風(fēng)）。沖天爐使用袋式除塵器，煙氣冷卻是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在諸多冷卻方式中，熱交換器法盡管結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價較高，卻是最穩(wěn)妥可靠的方法。

經(jīng)計算，高溫?zé)煔庥?00℃降至150℃左右須進行換熱。根據(jù)吸風(fēng)口至布袋除塵器管道長度和管道自身散熱能力，經(jīng)過兩級初效除塵器除塵后，溫度可降至150～180℃，從而保證進入袋式除塵器的煙氣溫度在濾材耐溫性能的限值內(nèi)。

4.3煙氣處理

沖天爐煙氣經(jīng)過“兩級初效除塵器+布袋除塵器”后，去除了煙氣中的大量煙塵，但廢氣中仍含有部分有機成分，必須經(jīng)過焚燒爐處理后才能達標排放。

結(jié)合企業(yè)實際情況，擬在布袋除塵器后設(shè)置焚燒爐，一方面能夠有效去除廢氣中的其他有機成分，另一方面可以進一步去除廢氣中的煙塵。

4.4廢氣治理工藝的確定

從以上廢氣治理技術(shù)的分析可知，本項目廢氣主要為粉塵顆粒以及少量有機物。根據(jù)各種廢氣的物化性質(zhì)，本方案針對沖天爐廢氣采用“二級初級除塵+換熱器+布袋除塵+焚燒爐”進行處理；針對集棉室廢氣和固化爐廢氣采用高效過濾室過濾進行處理。具體工藝流程如圖2和圖3所示。

5技術(shù)經(jīng)濟分析

5.1總投資估算

廢氣治理設(shè)備投資估算為：設(shè)備直接費，包括一級旋風(fēng)除塵器、二級旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器、臥式焚燒爐、燃燒機、引風(fēng)機1、高效過濾室1、高效過濾室2、引風(fēng)機2、引風(fēng)機3和排氣筒總共約158.0萬元；設(shè)備安裝費約8.0萬元；技術(shù)服務(wù)費包括設(shè)計費和調(diào)試費約4.0萬元；稅金約6.8萬元?？傆嫗?76.8萬元。

5.2技術(shù)經(jīng)濟指標

5.2.1電耗

電耗統(tǒng)計見表3。

每天用電費用：總功率369kW，功率因素0.75，電價0.7元/kW·h，約1937元/d。

5.2.2人員編制

廢氣處理設(shè)施連續(xù)運作，操作管理簡單，不需要專門的操作人員，將其操作規(guī)程列入生產(chǎn)車間操作城區(qū)，由員工兼職看管即可?？紤]到日夜連續(xù)運轉(zhuǎn)，運行費用計算時按2人計算。

5.2.3運行費用

運行費用見表4。

結(jié)語

耐火材料生產(chǎn)項目廢氣處理工藝實施后，使企業(yè)實現(xiàn)了生產(chǎn)廢氣達標排放，為區(qū)域減排作出了貢獻，避免了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)受到影響。該項目表明生產(chǎn)廢氣只要選好工藝，采用成熟、完善的處理設(shè)施和工藝，加強環(huán)保的投入，是現(xiàn)實可行，可以得到良好的處理效果的。

參考文獻：

[1]閆改會.熱交換器在窯頭廢氣處理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J] .新世紀水泥導(dǎo)報，2012，18（3）：70～72.

[2]蔣良富. 有關(guān)廢氣治理技術(shù)研究進展[J] . 中國商界（上半月），2012（6）：412.

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[4]曾文兵，許賢文，李利軍. PET裝置廢氣處理工藝比較和改進[J]. 聚酯工業(yè)，2012，25（2）：5～7.

篇5

關(guān)鍵詞：高爐設(shè)計 耐火材料 機理

一、爐襯破壞機理

高爐爐襯的壽命決定高爐一代壽命的長短。高爐內(nèi)不同部位發(fā)生不同的物理化學(xué)反應(yīng)，所以需要具體分析各部位爐襯的破壞機理。

1、 爐底

根據(jù)高爐停爐大修前爐底破損狀況和生產(chǎn)中爐底溫度等檢測接過知道爐底破損分為兩個階段，初期是鐵水滲入將磚漂浮而形成鍋底形深坑，第二階段是熔結(jié)層形成后的化學(xué)侵蝕。鐵水滲入的條件：一是爐底砌磚承受著液體渣鐵、煤氣壓力、料柱重量的10%～20%；二是砌磚存在磚縫和裂縫。

熔結(jié)層中磚與磚已燒結(jié)成一個整體，能抵抗鐵水的滲入，并且坑底面的鐵水溫度也較低，磚縫已不再是鐵水滲入的薄弱環(huán)節(jié)了，這時爐襯損壞的主要原因轉(zhuǎn)化為鐵水中的碳將磚中的二氧化硅還原成硅，并被鐵水所吸收的化學(xué)侵蝕。反應(yīng)方程式如下：

SiO2+2[C]+[Fe]=[FeSi]+2CO

從上述爐底破損機理看出，影響爐底壽命因素：首先是它承受的高壓，其次是高溫，再次是鐵水和渣水在出鐵時的流動對爐底的沖刷，爐底的磚襯在加熱過程中產(chǎn)生溫度應(yīng)力引起轉(zhuǎn)層開裂，此外在高溫下渣鐵也對磚襯有化學(xué)侵蝕作用，特別是渣液的侵蝕更為嚴重。

2、爐缸

爐缸下部是盛渣鐵液的地方，而且周期地進行聚集和排出，所以渣鐵的流動、爐內(nèi)渣鐵液面的升降，大量的煤氣流等高溫流體對爐襯的沖刷是主要破壞因素。高爐爐渣偏堿性而常用的耐火磚偏酸性，故在高溫下化學(xué)性渣化，對爐缸磚襯是一個重要的破壞因素。整個高爐的最高溫度區(qū)域是爐缸上部的風(fēng)口帶，此處爐襯內(nèi)表面溫度高達1300oC～1900oC，所以磚襯的耐高溫性能和相應(yīng)的冷卻措施都是非常重要的。

3、 爐腹

此處距風(fēng)口帶近，故高溫?zé)釕?yīng)力作用很大。由于爐腹傾斜故受著料柱壓力和崩料、坐料時的沖擊力的影響。另外還承受初渣的化學(xué)侵蝕。由于初渣中的FeO、MnO以及自由CaO含量較高，初渣中FeO、MnO、 CaO與磚襯中的SiO2反應(yīng)，生成低熔點化合物，是磚襯表面軟熔，在液態(tài)渣鐵和煤氣流的沖刷下而脫落。在實際生產(chǎn)中，往往開爐不久這部分爐襯便被完全侵蝕掉，增加爐襯厚度也無濟于事，而是靠冷卻壁上的渣皮維持生產(chǎn)。

4 、 爐身

爐身中下部溫度較高，故熱應(yīng)力的影響較大，同時也受到初渣的化學(xué)侵蝕以及堿金屬和鋅的化學(xué)侵蝕。另外，碳素沉積也是該部位爐襯損壞的一個原因。在爐身上部爐料比較堅硬，具有棱角，下降爐料的磨損和夾帶著的大量爐塵的高速煤氣流的沖刷是這部位爐襯損壞的主要原因。

5、 爐喉

爐喉受到爐料落下時的撞擊作用，故都用金屬保護板加以保護，又稱爐喉鋼磚，即使如此，它仍會在高溫下失去強度和由于溫度分布不均勻而產(chǎn)生熱變形，爐內(nèi)的煤氣流頻繁變化時損壞更為嚴重。

對于大中型高爐來說，爐身部位是整個高爐的薄弱環(huán)節(jié)，這里的工作條件雖然比下部好，但由于沒有渣皮的保護，壽命反而較短。對于中小型高爐，爐缸是薄弱環(huán)節(jié)，常因爐缸冷卻不良、堵鐵口泥泡能力小而發(fā)生爐缸燒穿事故。

最終決定爐襯壽命的因素有：

1）爐襯質(zhì)量，是決定爐襯壽命的關(guān)鍵因素，如耐火磚的化學(xué)成分、物理性質(zhì)、外形公差等。

2）砌筑質(zhì)量，砌縫大小及是否均勻，膨脹縫是否合理，填料是否填實等。

3）操作因素，如開爐時的烘爐質(zhì)量，正常操作時各項操作制度是否穩(wěn)定、合理。

4）爐型結(jié)構(gòu)尺寸是否合理，如爐身角爐腹角。

另一方面高爐內(nèi)也存在著保護爐襯的因素，如合理的冷卻設(shè)備、渣皮的形成、爐殼的存在，都有助于爐襯的保護，減弱了高溫?zé)釕?yīng)力的破壞[6]。

二、 高爐用耐火材料

1、 高爐對耐火材料的要求

根據(jù)高爐爐襯的工作條件和破壞機理，砌筑材料的質(zhì)量對爐襯壽命有重要影響，故對高爐用耐火材料提出以下要求：

1）耐火度要高。耐火度是指耐火材料開始軟化的溫度。它表示了耐火材料承受高溫的能力。

2）荷重軟化點要高。將直徑36mm高50mm的試樣在0.2MPa荷載下升溫，當(dāng)溫度達到某一定值時，試樣高度突然降低。這個溫度就是荷重軟化點。荷重軟化點能夠更確切的評價耐火材料的性能。

3）Fe2O3的含量要低。

4）重?zé)湛s要小。重?zé)湛s也稱殘余收縮，是表示耐火材料升至高溫后產(chǎn)生裂紋可能性大小的一種尺度。

5）氣孔率要低。氣孔率是耐火材料的重要指標之一，在高爐冶煉條件下，如果磚襯材料的氣孔率大，則為石墨和鋅沉積創(chuàng)造了條件，從而引起爐襯破壞。

2、 高爐常用耐火材料

高爐常用耐火材料主要有陶瓷材料和碳質(zhì)材料材料兩大類。陶瓷質(zhì)材料包括黏土磚、高鋁磚、鋼玉磚和不定形耐火材料等；碳質(zhì)材料包括碳磚、石墨碳磚、石墨碳化硅磚、氮結(jié)合碳化硅磚等。

1）黏土磚和高鋁磚。

粘土磚是高爐上應(yīng)用最廣泛的耐火磚，它有良好的物理機械性能，化學(xué)成分與爐渣相近，不易和渣起化學(xué)反應(yīng)，有較好的機械性能，成本較低。

高鋁磚是Al2O3含量大于48%的耐火制品，它比黏土磚有更高的耐火度和荷重軟化點，由于Al2O3為中性，故抗渣性較好，但是加工困難，成本較高。

粘土磚和高鋁磚的外形質(zhì)量也非常重要，特別是精細砌筑部位更為嚴格，有時還需要再磨制加工才能合乎質(zhì)量要求，所以在貯運過程中要注意保護邊緣棱角，否則會降低級別甚至報廢。

2）碳質(zhì)耐火材料

近代高爐逐漸大型化，冶煉強度也有多提高，爐襯熱負荷加重，碳質(zhì)耐火材料具有獨特的性能，因此逐漸應(yīng)用到高爐上來，尤其是爐缸爐底部位幾乎普遍采用碳質(zhì)材料，其它部位爐襯的使用量也日趨增加。碳質(zhì)耐火材料的特性如下：①耐火度高，碳是不熔化物質(zhì)在3500oC升華，在高爐冶煉溫度下碳質(zhì)耐火材料不熔化也不軟化；②碳質(zhì)耐火材料具有良好的抗渣性，對酸和堿性爐渣都具有很好的抗蝕能力；③具有高導(dǎo)熱性，抵抗熱震性好，可以很好的發(fā)揮冷卻器的作用，有利于延長爐襯壽命；④膨脹系數(shù)小，熱穩(wěn)定性好；⑤致命弱點是易氧化，對氧化性氣氛抵抗能力差。

3）不定形耐火材料

不定形耐火材料主要要有搗打料、噴涂料、澆注料、泥漿和填料等。按成分可分碳質(zhì)不定行耐火材料和黏土質(zhì)不定形耐火材料。耐火泥漿的作用是填充磚縫，將磚黏結(jié)成整體。耐火泥漿由散狀耐火材料調(diào)制而成，它應(yīng)該有良好的筑爐性能，及良好的流動性、可塑性及保水性，還要有良好的高溫性能保證在高溫下性能穩(wěn)定及氣孔率低。

不定形耐火材料與成形耐火材料相比，具有成形工藝簡單、能耗低、整體性好、抗熱震性強、耐剝落等優(yōu)點；還可以減小爐襯厚度，改善導(dǎo)熱性等[6]。

三、結(jié)束語

高爐爐襯是按照設(shè)計的爐形用耐火材料砌筑而成的。耐火材料直接承受高溫作用以及化學(xué)侵蝕、爐料和煤氣運動的磨損等多種因素的破壞作用，故爐襯結(jié)構(gòu)和耐火材料的材質(zhì)直接影響到爐襯壽命。耐火材料的選用應(yīng)與高爐內(nèi)型部位相配合，與原料條件相適應(yīng)，與冷卻設(shè)備配合合理。

參考文獻：

［1］李傳薪．鋼鐵廠設(shè)計原理．北京：冶金工業(yè)出版社，1997

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【關(guān)鍵詞】催化裂化裝置 不定形耐火材料 襯里混凝土 發(fā)展 標準

催化裂化裝置（CCU）是石油化工行業(yè)中重要的二次加工裝置。催化裂化裝置反應(yīng)再生系統(tǒng)設(shè)備區(qū)別于一般石油化工設(shè)備之處，在于該類設(shè)備內(nèi)部均有隔熱耐磨襯里。反應(yīng)再生系統(tǒng)設(shè)備包括提升管反應(yīng)器、反應(yīng)（沉降）器、再生器、燒焦罐、外取熱器、外旋風(fēng)分離器、三級旋風(fēng)分離器、四級旋風(fēng)分離器、孔板降壓器、蒸汽過濾器、輔助燃燒室等帶襯里的設(shè)備及與其相連接的管道。襯里工程質(zhì)量是直接影響催化裂化裝置實現(xiàn)長周期（三年一修）運行中的五大問題之一，其重要性是顯著的。

為了進一步提高襯里工程的技術(shù)水平，有必要研究多年來我國石油化工行業(yè)催化裂化裝置用不定形耐火材料的發(fā)展及標準的變化，并對今后襯里的發(fā)展趨勢作一個預(yù)測。

1 催化裂化裝置工藝流程

催化裂化裝置基本工藝流程為：原料油經(jīng)過預(yù)熱進入反-再系統(tǒng)，與高溫催化劑在提升管內(nèi)在470～530℃和0.1～0.3MPa條件下發(fā)生裂化反應(yīng)，生成輕質(zhì)原油氣。這些含有催化劑的油氣進入沉降器內(nèi)的旋風(fēng)分離器進行分離。油氣進入分餾系統(tǒng)，分離出的催化劑進入再生器，在高溫下（670～800℃）進行燒焦再生。再生后的催化劑再進入提升管反應(yīng)器參與反應(yīng)，循環(huán)使用。由于催化劑的再生反應(yīng)熱量大于原料油裂化反應(yīng)的吸熱量，為維持兩器熱量平衡，一般設(shè)置取熱器。同時為充分利用多余熱量，建立能量回收系統(tǒng)。再生煙氣高溫取熱爐工藝操作溫度達到1300℃左右。

隨著催化裂化工藝的普遍采用。兩器（反應(yīng)器、再生器）操作溫度不斷提高，催化劑的硬度越來越大，對襯里用不定形耐火材料提出了更高的要求。

2 我國石油化工行業(yè)催化裂化裝置用不定形耐火材料的發(fā)展及標準的變化

我國從1965年5月在撫順石油二廠建設(shè)第一套流化催化裂化裝置（FCCU）以來，很長一段時期內(nèi)襯里材料一直按照煉化建703-77的規(guī)定生產(chǎn)。襯里材料指標見表1。工程中襯里材料使用散裝襯里原料。在現(xiàn)場根據(jù)原料情況進行配比、調(diào)整、配制。原材料的松散容重、含水率經(jīng)常有波動，現(xiàn)場不具備良好的試驗條件，襯里材料的配比很難保持一致。同時耐磨層襯里采用磷酸鋁做結(jié)合劑，需要現(xiàn)場熬制并調(diào)料，質(zhì)量難以保證。由于襯里材料中沒有加入外加劑，強度很低，施工性能比較差。

80年代中后期出現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)襯里材料的廠家，在一定程度上解決了現(xiàn)場配料、粉塵污染嚴重、配比不準確的問題。但這些廠大都規(guī)模小，技術(shù)裝備落后，技術(shù)力量薄弱，工藝技術(shù)陳舊，因此產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和配比的精確性均難以保證。但是，由于種種其他原因，這些產(chǎn)品當(dāng)時還占據(jù)著相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。

隨著鋼纖維增強單層無龜甲網(wǎng)襯里技術(shù)的推廣應(yīng)用，高強度的隔熱耐磨單層襯里材料快速發(fā)展。鋼纖維增強單層無龜甲網(wǎng)襯里結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、施工簡便快捷、工程造價低以及維修工作量小、維修方便等優(yōu)點，國內(nèi)新建裝置的襯里全部或絕大多數(shù)采用無龜甲網(wǎng)襯里。

我公司1995年在鎮(zhèn)海煉化80萬噸/年重油催化裂化裝置的襯里施工中，應(yīng)用了多種新型隔熱耐磨襯里組合料，歸納起來可分為五大類：第一類為高耐磨材料，主要用于旋風(fēng)分離器及類似工況的設(shè)備，如GDS-IA、TA-218等；第二類為耐磨材料，主要用于雙層襯里耐磨層，如GDS-4、BPDI-D、TA-217等；第三類為隔熱耐磨材料，主要用于催化裂化裝置兩器殼體及管道單層襯里或隔熱層，如Z-BPDI-Bm、QA-212等；第四類為隔熱材料，主要用干催化裂化裝置兩器殼體及管道隔熱層，如ZC-2.ZC-3等；第五類為高熱阻制品，主要用于一般磨損要求的雙層襯里的隔熱層，如HL-5等。襯里材料的分類是按性能指標劃分的。由于各種材料配方不同，施工要求也不盡相同。

90年代末期，許多煉廠相繼出現(xiàn)了由于器壁溫度過低造成的再生器露點腐蝕現(xiàn)象。這樣一來促進了高強度、高導(dǎo)熱、低線變形單層襯里材料的開發(fā)使用。

《隔熱耐磨混凝土襯里技術(shù)規(guī)范》SH3531-1999充分體現(xiàn)了當(dāng)時的襯里技術(shù)的最新進展。襯里材料性能見表2。

在《隔熱耐磨襯里技術(shù)規(guī)范》SH 3531-2003（代替SH3531-1999）中新增了鋼纖維化學(xué)成分和物理性能的要求，具體見SH 3531-2003表4以及襯里料Fe2O3和AL2O3含量、耐磨性的要求，見下表3。襯里混凝土其余指標變化不大，在《隔熱耐磨襯里技術(shù)規(guī)范》SH 3531-2003所列的材料中，除AA類材料采用磷酸鹽作結(jié)合劑外，其他材料均采用鋁酸鹽水泥作結(jié)合劑?；炷列阅苤笜艘姟陡魺崮湍ヒr里技術(shù)規(guī)范》SH 3531-2003表5。

新要求，相繼開發(fā)了新型襯里材料。這類新型材料主要有兩類：第一類具有低殘余線收縮、低熱膨脹率、低氣孔率和低油氣滲透率、低吸水率、高強度和高熱震穩(wěn)定性，尤其是低氣孔率和低油氣滲透率、對用于沉降器的襯里來說尤為重要。第二類是具有施工簡便化的特征，主要是指滿足催化裂化裝置襯里施工所需要的自流澆注料。與傳統(tǒng)澆注料相比，自流澆注料無需振動施工即可達到攤平、脫氣和密實化，與振動澆注料相比，氣孔少且孔徑小?？蓽p少施工現(xiàn)場的噪音污染，減輕工人的勞動強度，高空作業(yè)時，可進行泵送施工，省工省力，非常方便地用于修筑和修補形狀復(fù)雜部位處的襯里、薄壁襯里和錨固件布置較密處的襯里。在狹小的施工場所或難以施加振動的部位更加具有優(yōu)越性。

在GB 50474-2008《隔熱耐磨襯里技術(shù)規(guī)范》中結(jié)合催化裂化裝置的工藝要求，對其性能做了調(diào)整，具體見GB 50474-2008表4.5.1襯里混凝土類別、級別、性能指標。表4.5.1給出了對催化裂化裝置反應(yīng)再生系統(tǒng)設(shè)備所用襯里混凝土性能的最低要求，因為是最低要求故該表中與《隔熱耐磨襯里技術(shù)規(guī)范》SH 3531-2003中表5襯里混凝土性能指標數(shù)值相比較，除了高耐磨類別中三氧化二鋁含量為≥85及隔熱類別中級別分別為D1、D2級的材料去掉了815℃的各項指標值外，其余基本相同。隔熱、耐磨混凝土體積密度減小，耐壓強度提高。這體現(xiàn)了襯里材料向輕質(zhì)高強低收縮的方向發(fā)展，調(diào)整性能的主導(dǎo)思想是增加隔熱性、耐磨性，并防止隔熱混凝土被掏空的現(xiàn)象發(fā)生。

我公司2012年在施工總承包的上海石化股份有限公司煉油改造工程350萬噸/年重油催化裂化裝置反再系統(tǒng)襯里工程中襯里材料有：隔熱襯里D02、隔熱耐磨襯里C02、耐磨襯里B01：這三種襯里材料主要用于沉降器、第一、二再生器和第三級旋風(fēng)分離器；高耐磨襯里AA：主要用于：第一、二再生器和第三級旋風(fēng)分離器等。

隔熱耐磨單層（C級）襯里材料目前只是個別裝置采用，主要用于當(dāng)介質(zhì)為油氣或設(shè)備直徑較小，反應(yīng)器、提升管、斜管、煙道等設(shè)備。大部分裝置普遍采用隔熱耐磨雙層襯里。

近年來不定形襯里材料技術(shù)發(fā)展較快，由于外加劑、超微粉的使用，襯里材料的物理力學(xué)性能大大提高。施工方法和工藝也有新的要求。不同品種的不定形襯里材料有不同配方，即使同一產(chǎn)品不同生產(chǎn)廠在配方上也有差異。

近年隨著操作溫度的提高和催化劑改進，尤其是剛玉質(zhì)催化劑對襯里的強力沖刷，加速了襯里的磨損，直接影響到催化裂化裝置的正常運行。，國內(nèi)襯里廠家研制開發(fā)了高耐磨襯里修補料HN-1。這種修補料能和原有基材膠結(jié)成牢固的復(fù)合體，形成耐高溫、耐磨的堅固殼體。尤其適合在裝置停工檢修時對于襯里局部磨損的情況下使用。

3 發(fā)展研究

3.1 存在問題

近幾十年來，由于種種原因，由襯里原因引起的設(shè)備故障和裝置停工越來越多。2011年就有兩套催化裂化裝置出現(xiàn)嚴重襯里質(zhì)量問題，導(dǎo)致關(guān)鍵設(shè)備的襯里被迫全部拆除后重新施工。3.2 發(fā)展研究3.2.1？改進襯里結(jié)構(gòu)

根據(jù)目前的國情和現(xiàn)狀，逐漸減少龜甲網(wǎng)隔熱耐磨雙層襯里結(jié)構(gòu)，合理擴大隔熱耐磨單層襯里結(jié)構(gòu)形式的范圍。

3.2.2？改進襯里施工技術(shù)

隨著人們追求高效、高質(zhì)量、省力和HSE環(huán)境等要求。噴涂法、外部振搗器支撐振搗法等自動化程度更高的施工形式將逐步使用，襯里施工技術(shù)將逐步向機械化、自動化方向發(fā)展。

3.2.3？推廣應(yīng)用耐火材料新技術(shù)

熱態(tài)下的自流澆注料和壓入料等材料將應(yīng)用于催化裂化裝置襯里工程中，這種材料適用于滿足緊急搶修工程需要。新型添加劑、結(jié)合劑的應(yīng)用，顯著提高了耐火材料產(chǎn)品的質(zhì)量、高溫使用性能及使用壽命。

3.2.4？耐火材料高溫使用在線檢測

在高溫使用時以提高安全性為目標，對耐火材料進行在線檢測，實現(xiàn)安全化智能化使用，防止漏穿或過早更換。

3.2.5？耐火材料工業(yè)自身發(fā)展的重點

發(fā)展高效節(jié)能耐火材料；發(fā)展耐火材料綜合優(yōu)化配置技術(shù)；發(fā)展環(huán)保生態(tài)綠色耐火材料；實施用后耐火材料再利用；開展新型不定形耐火材料功能添加劑的開發(fā)研究，特別是環(huán)保型結(jié)合劑的研究開發(fā)。研究和開發(fā)隔熱效果更好、強度耐磨性更高的先進單層襯里材料也是一項重要任務(wù)。

3.2.6？進一步提高國家標準

國內(nèi)A級襯里材料在施工性、加水量敏感性等方面跟國外相比存在一定的差距。僅停留于滿足國家標準的最低要求和工程項目中存在追求低價中標的現(xiàn)實，很顯然對確保產(chǎn)品質(zhì)量和鼓勵使用優(yōu)質(zhì)材料不利。因此進一步提高國家標準的要求值，激勵科研單位和供貨廠商開發(fā)研制高水平的襯里材料，讓用戶有使用優(yōu)質(zhì)襯里材料的積極性，這些措施對于提高我國襯里水平、確保襯里設(shè)備的質(zhì)量很有必要。

4 結(jié)束語

我國催化裂化裝置用襯里材料技術(shù)發(fā)展飛塊，只有根據(jù)催化裂化裝置生產(chǎn)特點，積極采用不定形耐火材料領(lǐng)域的先進技術(shù)、產(chǎn)、學(xué)、研三結(jié)合，以自主創(chuàng)新為核心的科技發(fā)展將成為中國耐火材料工業(yè)發(fā)展的主要推動力。致力于提高產(chǎn)品質(zhì)量，促進節(jié)能減排，促進科技發(fā)展。才能創(chuàng)造出優(yōu)質(zhì)的襯里材料。

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篇7

常用的防火材料包括防火板、防火門、防火玻璃、防火涂料防火包等。具體等級劃分有：

1、不燃性建筑材料：幾乎不發(fā)生燃燒的材料。

2、難燃性建筑材料：難燃類材料有較好的阻燃作用。其在空氣中遇明火或在高溫作用下難起火，不易很快發(fā)生蔓延，且當(dāng)火源移開后燃燒立即停止。

3、可燃性建筑材料：可燃類材料有一定的阻燃作用。在空氣中遇明火或在高溫作用下會立即起火燃燒，易導(dǎo)致火災(zāi)的蔓延，如木柱、木屋架、木梁、木樓梯等。

篇8

這份榮譽是對高樹森董事長幾十年來情系納米耐火材料,專注于技術(shù)創(chuàng)新,通過自主創(chuàng)新與自主知識把一家民營企業(yè)不斷地做強做大,為高溫工業(yè)耐火材料的科研開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化做出不懈努力的充分肯定。付出總有回報!據(jù)了解,高樹森董事長還是教授級高工,山西省耐火材料工程技術(shù)研究中心主任兼首席專家,中國節(jié)能協(xié)會玻璃窯爐專業(yè)委員會副主任委員。因多項重大科研創(chuàng)新,他曾多次被冶金部、山西省政府、太原市政府授予勞動模范、先進科技工作者等榮譽稱號。

高樹森告訴《中國科技財富》:推動創(chuàng)新是國家發(fā)展和民族崛起的客觀要求。納米材料是21世紀最富有活力,對各個領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生深遠影響的高新技術(shù),也將對我國經(jīng)濟的發(fā)展提供新的機遇。隨著納米材料和納米技術(shù)進入更多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)品中,納米科技將帶來更大的經(jīng)濟和社會效益,對人類社會進步產(chǎn)生深遠的影響。納米經(jīng)濟是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是新科技和新型產(chǎn)業(yè)的深度融合,代表未來發(fā)展的方向,緊緊抓住新科技革命帶來的戰(zhàn)略機遇,使納米產(chǎn)業(yè)盡快成為國民經(jīng)濟的先導(dǎo)與支柱產(chǎn)業(yè),為加快經(jīng)濟發(fā)展模式轉(zhuǎn)變提供強有力支撐具有積極意義。

創(chuàng)建耐材行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)

太原高科耐火材料有限公司于1989年由高樹森董事長基于創(chuàng)新耐火材料,服務(wù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的夢想而發(fā)起創(chuàng)立。在成立之初,這只是一家簡易的小型耐火材料廠,經(jīng)過幾年的艱苦奮斗,企業(yè)取得了初步的發(fā)展。1992年經(jīng)山西省高新技術(shù)委員會認定、國家太原高新技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會批準,成立了太原高科耐火材料有限公司(簡稱太原高科)。

公司建立了耐火材料生產(chǎn)廠和專業(yè)的耐火材料技術(shù)研究中心,成為耐火材料行業(yè)中唯一的國家級高新技術(shù)企業(yè),并承擔(dān)山西省高端重點行業(yè)用耐火材料的技術(shù)研究與開發(fā)工作,先后研究開發(fā)出多種耐火材料高新技術(shù)產(chǎn)品,并及時將研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,大大促進了企業(yè)的發(fā)展,為技術(shù)研究和自主創(chuàng)新提供了雄厚的資金支持,形成了生產(chǎn)與科研相互促進的良好局面。同時,在眼界開闊的高董事長的帶領(lǐng)下,公司注重與國內(nèi)有關(guān)院校及相關(guān)專業(yè)的專家的聯(lián)系與交流,早早的構(gòu)建了以企業(yè)為主體的產(chǎn)學(xué)研機制,這些都對企業(yè)的快速發(fā)展提供了有力的支撐。

隨著公司的不斷發(fā)展,原有的生產(chǎn)能力遠不能滿足市場的需求,2005年公司在陽曲縣投資8000余萬元,建設(shè)了總占地面為150多畝的現(xiàn)代化工廠和企業(yè)技術(shù)研發(fā)中心,該項目被列為山西省“1311”重點工程、高科技產(chǎn)業(yè)化項目及山西重點引進關(guān)鍵科技開發(fā)項目。

新工廠于2006年竣工投入生產(chǎn),特種高效不定形耐火材料年產(chǎn)能5.5萬噸。新建的企業(yè)技術(shù)研究中心具有較先進完善的試驗檢驗條件和設(shè)備儀器,還擁有一批經(jīng)驗豐富素質(zhì)高的研發(fā)技術(shù)人員,具備研究開發(fā)自主創(chuàng)新和生產(chǎn)高新技術(shù)耐火材料的能力。該企業(yè)技術(shù)中心分別于2007年被山西省科技廳批準成為耐火材料行業(yè)工程技術(shù)研究中心,2009年被山西省認定為企業(yè)技術(shù)中心擔(dān)負著耐火材料行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新工作,并在自主創(chuàng)新方面取得多項重大創(chuàng)新成果。

成功絕非偶然!這首先歸功于高樹森董事長對這份事業(yè)的執(zhí)著與熱愛,其次自公司創(chuàng)辦以來,他始終堅持科學(xué)發(fā)展觀,把握行業(yè)發(fā)展的前沿方向。更為重要的是敢于在科研上大量投入,自主研發(fā)新項目,將研究成果廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實踐,在科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)興國上走出了一條符合企業(yè)自身特點的康莊大道。

中國締造的納米耐材“高”度

在高樹森董事長的帶領(lǐng)下,太原高科通過不斷科技創(chuàng)新,申請知識產(chǎn)權(quán),推動成果產(chǎn)業(yè)化,締造了我國民營企業(yè)納米科技發(fā)展的新高度。

高樹森作為公司的董事長,時刻不忘技術(shù)研究,公司的眾多科技創(chuàng)新都是在他親自參于下獲得成功,公司在納米技術(shù)上的每一份突破都浸染著他辛勤的汗水。

太原高科研制成功磷酸鹽結(jié)合的Al2O3―C質(zhì)耐火材料澆注料在太鋼1200m3大型高爐爐缸部位使用獲得成功。這是國內(nèi)外高爐史上一大創(chuàng)舉,也為新型不定型耐火材料進入高溫?zé)掕F領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)。這項新技術(shù)通過了部級技術(shù)鑒定,專家給予充分肯定,無論是新材質(zhì)含碳耐火澆注料或是在大型高爐爐缸部位使用成功,都是重大的自主創(chuàng)新和發(fā)明創(chuàng)造,具有重大的技術(shù)意義與經(jīng)濟意義。

高樹森在國內(nèi)率先提出“大型玻璃爐強化密封保溫”理論及結(jié)構(gòu),并自主研發(fā)了SiO2陶瓷―磷酸鹽復(fù)合結(jié)合硅質(zhì)不定形耐火澆注料。其主要特點是對耐高溫性能和抗熱震性得到顯著提高,在煉鐵高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐、玻璃熔窯、煉焦爐中都取得了成功的使用經(jīng)驗。1992年該項技術(shù)在煉鐵高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐中應(yīng)用獲江蘇省和南京市科技成果獎;在玻璃熔窯中應(yīng)用經(jīng)山西省科委進行技術(shù)鑒定,鑒定認為:玻璃密封與強化保溫技術(shù)是項系統(tǒng)工程,涉及行業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域廣泛,為國內(nèi)首創(chuàng),國際領(lǐng)先水平。

公司生產(chǎn)的不定型耐火材料在大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)各種高溫爐窯中進行推廣應(yīng)用,先后在煉鐵高爐、熱風(fēng)爐、煉鋼電爐、軋鋼加熱爐、均熱爐、退火爐、燒結(jié)機點火器、鋼包內(nèi)襯整體澆注、鋼液RH真空處理吸咀等熱工設(shè)備中都得到成功的使用,效果突出,為不定型耐火材料在冶金聯(lián)合企業(yè)中推廣應(yīng)用和發(fā)展作出了卓越貢獻,該項目在全國科學(xué)大會上獲得科學(xué)技術(shù)進步獎。

在硅酸鋁系耐火材料中,莫來石是高溫下唯一穩(wěn)定的礦物,還具有熱膨脹系數(shù)低、抗熱震性好、高溫體積穩(wěn)定、耐玻璃侵蝕、污染玻璃傾向性小等優(yōu)異性能。為充分顯現(xiàn)其在高溫狀態(tài)下的穩(wěn)定性,太原高科研發(fā)成功了莫來石制品、莫來石剛玉制品、剛玉莫來石制品等一系列高科技產(chǎn)品,并在冶金建材等高溫工業(yè)得到廣泛應(yīng)用,取得了突出使用效果,得到客戶的高度評價,并獲得省、市科學(xué)技術(shù)進步二等獎。

亞微米陶瓷結(jié)合Al2O3―尖晶石澆注料及其在鋼包整體澆注中的應(yīng)用項目是在實施山西“1311”結(jié)構(gòu)調(diào)產(chǎn)高科技產(chǎn)業(yè)化中重點產(chǎn)品項目。高董事長研發(fā)的新型Al2O3―尖晶石澆注料完全解決了鋼水精煉對鋼包襯的材質(zhì)、質(zhì)量、安全性等要求,這項自主研發(fā)項目在太鋼等大型鋼廠得到成功應(yīng)用。這種新材料還可實施連續(xù)套修補新工藝,平均累計使用壽命1000次以上,并且更節(jié)能、環(huán)保、減排,為功能化的新型綠色耐火材料帶來了巨大的發(fā)展空間,并榮獲太原市十大自主創(chuàng)新產(chǎn)品獎,成為太原高科專有技術(shù),擁有獨立知識產(chǎn)權(quán)。

大量的創(chuàng)新事跡使太原高科真正走上了“中國創(chuàng)造”之路,公司體現(xiàn)的社會效益與經(jīng)濟效益十分明顯。哪怕是在金融危機沖擊下,中國鋼鐵材料領(lǐng)域顯得發(fā)展有些舉步為艱的情況下,公司生產(chǎn)、產(chǎn)值、利潤都未受到嚴重影響,并得到了一定的發(fā)展,公司的潛在產(chǎn)值利潤發(fā)展空間都顯得十分廣闊。高樹森董事長坦言:這說明了太原高科依靠科技創(chuàng)新走上了科學(xué)發(fā)展的良性軌道,也側(cè)面說明了以企業(yè)為主體的創(chuàng)新機制對科研成果迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力具有重要推動作用。

目前,太原高科已通過了ISO9001―2000國際質(zhì)量體系認證和ISO14001:2004環(huán)境管理體系認證,被山西省科委確定為“山西省科技先導(dǎo)型企業(yè)”、太原市科技局授予“太原市科技創(chuàng)新示范單位”、太原高新區(qū)授予“十佳技術(shù)創(chuàng)新項目企業(yè)”及“質(zhì)量管理先進企業(yè)”、山西省認定為企業(yè)技術(shù)中心。最近,中國耐火材料行業(yè)協(xié)會授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技術(shù)研究中心“行業(yè)納米材料產(chǎn)業(yè)化示范基地” 的稱號。實踐證明,堅持科學(xué)發(fā)展觀,堅持走自主研發(fā)和自主創(chuàng)新的道路是太原高科發(fā)展的根本。

剪不斷的納米情結(jié)

自上世紀80年代末納米科技誕生以來,高樹森對于納米科技一直有一種難以割舍的情節(jié),為了這項事業(yè),他生命不息,奮斗不止。作為一個企業(yè)家,他是指路明燈,為太原高科指明了一條崛起壯大的道路。作為一個科學(xué)家,他執(zhí)著奮進,善于把握科學(xué)發(fā)展的前沿方向,為我國納米耐火材料的發(fā)展做出了重大貢獻。

如今已年過古稀的高樹森仍忙于工作一線,為我國納米技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,推動綠色低碳的可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展而全面奔波。他告訴記者,這一切都是為了二十一世紀新一代耐火材料的開發(fā),為鋼鐵、有色金屬、建材、石化、環(huán)保、電子、國防等行業(yè)的大力發(fā)展提供必要的技術(shù)支持與基礎(chǔ)原料。

為了這份情結(jié),他統(tǒng)籌公司全局,帶領(lǐng)技術(shù)中心研究人員對納米技術(shù)、納米材料及其在耐火材料領(lǐng)域中的應(yīng)用開展了長期的、多方面的探索與嘗試,并在此基礎(chǔ)上還進行了專題研究和自主創(chuàng)新工作。這些工作是艱苦而富有開拓性,需要強烈的事業(yè)心、責(zé)任感和奉獻精神;但為了這份利國利民的事業(yè),高樹森以“天降大任于斯人”的情懷堅持并享受著納米耐火材料帶給他的這片新天地,并結(jié)出了累累碩果。他的科研結(jié)果表明,采用納米技術(shù)制備的納米陶瓷粉體材料所具有的功能特性,在納米耐火材料領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了充分的顯示并予以確認。采用納米技術(shù)和納米材料制成的納米耐火材料產(chǎn)品,在鋼鐵工業(yè)新技術(shù)(如煉鋼二次精煉)中使用,也顯示出令人振奮的使用效果。

近年來,高樹森董事長對納米技術(shù)和納米材料進行了深入研究創(chuàng)新,自2008年至2009年底一年多時間內(nèi),他以發(fā)明人的身份共申報了五項納米耐火材料國家專利項目,前4項發(fā)明專利均已公布,并經(jīng)有關(guān)部門嚴格篩選后評定,被列為年度國家重點發(fā)明專利項目,并納入國家發(fā)明專利實施轉(zhuǎn)化項目中。前兩項發(fā)明專利獲第九屆香港國際發(fā)明博覽會金獎,又獲第十二屆中國北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會杰出貢獻獎。有同行專家評價,這在國際上也是非常重要的創(chuàng)新,具備國際領(lǐng)先水平。這5項專利分別是:

納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料及其制備方法(公布號:101397212A)

納米Al2O3薄膜包裹的碳-鋁尖晶石耐火澆注料及其制備方法(公布號:101417884A)

納米Al2O3、MgO復(fù)合陶瓷結(jié)合尖晶石-鎂質(zhì)耐火澆注料及其制備方法(公布號:101544505A)

納米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳-尖晶石鎂質(zhì)耐火澆注料及其制備方法(公布號:101555153A)

納米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C質(zhì)耐火澆注料及其制備方法(申請?zhí)?200910223490.0)

納米耐火材料系列發(fā)明專利的公布,是納米技術(shù)和納米材料在耐火材料領(lǐng)域中成功應(yīng)用的重要標志,也是納米技術(shù)和納米材料與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中自主研發(fā)、自主創(chuàng)新的重要發(fā)展方向,對鋼鐵等高溫工業(yè)的發(fā)展和高新技術(shù)的應(yīng)用,作出了重要貢獻。同時,發(fā)展納米科技是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

該系列納米耐火材料研究項目充分利用山西省資源優(yōu)勢生產(chǎn)特種高效耐火材料,為山西省耐火材料資源的利用和行業(yè)發(fā)展提供了新思路。該項目的實施對改變山西當(dāng)?shù)氐馁Y源原料輸出型方式,對山西省利用資源優(yōu)勢,用高新技術(shù)帶動改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),帶動資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的意義。開發(fā)的新型納米耐火澆注料及其整體澆注技術(shù),大幅度提高澆注的整體爐襯的使用壽命,節(jié)省資源,且節(jié)能環(huán)保,生產(chǎn)成本相對較低,經(jīng)濟適應(yīng)性強,無粉塵,無排放有害氣體,特別是無納米粉體的污染,是真正的綠色耐火材料,具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益,已達到國際先進水平。該系列項目的大力推廣也將為我國豐富的耐火礦產(chǎn)資源在現(xiàn)代耐火材料應(yīng)用提供廣闊的發(fā)展前景,將資源變?yōu)楫a(chǎn)品,推動市場效益,可帶動資源產(chǎn)業(yè)的更快發(fā)展。

太原高科納米耐火材料的研究,大大地推動了我國納米技術(shù)、納米材料的進步,為耐火材料的發(fā)展開辟了一片新天地,也為開發(fā)更長壽、更節(jié)能、無污染、功能化的新型綠色耐火材料帶來了巨大的發(fā)展空間。為進一步深入開展納米技術(shù)在耐火材料領(lǐng)域中的應(yīng)用研究,使納米在耐火材料領(lǐng)域中得到更廣泛的應(yīng)用,創(chuàng)造更多的納米耐火材料專利項目,滿足鋼鐵等高溫工業(yè)發(fā)展需求,為鋼鐵等高溫工業(yè)新技術(shù)的實施與發(fā)展提供了最佳服務(wù)。

為加快經(jīng)濟發(fā)展模式轉(zhuǎn)變提供支撐

轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式是事關(guān)經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量和效益、事關(guān)我國經(jīng)濟的國際競爭力和抵御風(fēng)險能力、事關(guān)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展的戰(zhàn)略問題,也是經(jīng)濟領(lǐng)域的又一場深刻變革,更是決定中國現(xiàn)代化命運的重大轉(zhuǎn)折。

高樹森董事長認為:在納米材料領(lǐng)域進行深入研究,對于我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟的平穩(wěn)快速發(fā)展,特別是對于提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)來說意義重大。納米材料只有真正用于工業(yè)生產(chǎn)才能彰顯價值,推動產(chǎn)業(yè)升級改造。納米材料的產(chǎn)業(yè)化目前面臨著如下瓶頸:一是降低納米材料的制備成本;二是發(fā)展大規(guī)模生產(chǎn)納米材料的分散技術(shù)問題;三是發(fā)展納米材料應(yīng)用技術(shù)問題,以制取分散性好、組織結(jié)構(gòu)均勻并能形成納米結(jié)構(gòu)基質(zhì)的新型高效納米耐火澆注料。

太原高科在高樹森的帶領(lǐng)下,多年來堅持科學(xué)發(fā)展觀,堅持自主創(chuàng)新,在納米科技和納米材料研發(fā)創(chuàng)新、納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化、納米耐火材料在鋼鐵新技術(shù)中應(yīng)用,都取得了卓有成效的成績。高樹森表示:在今后的工作中仍將加倍努力,預(yù)計在1-2年中,研發(fā)創(chuàng)新多項納米耐火材料發(fā)明專利成果,以使我國在國際納米科技、納米耐火材料領(lǐng)域的競爭中占有一席之地。

重視并積極進行納米耐火材料的探索與應(yīng)用已成為全球共識,為了推動我國納米科技的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化,高樹森提出了如下建議:

1、太原高科對納米科技和納米耐火材料的研究開發(fā)和自主創(chuàng)新作出了長期的艱苦努力,取得多項發(fā)明專利成果,并且已進行了納米耐火材料規(guī)?；a(chǎn)。最近,經(jīng)中國耐火材料行業(yè)協(xié)會認定,授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技術(shù)研究中心“行業(yè)納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化示范基地”的稱號,現(xiàn)向發(fā)改委、科技部等有關(guān)單位申請批準成立“國家級納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化示范基地”,以促進納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

2、太原高科建立了以企業(yè)為主體的技術(shù)中心,對企業(yè)發(fā)展起到了重要作用。太原高科技術(shù)中心于2005年被太原市科技局批準為耐火行業(yè)技術(shù)研究中心,2007年被山西省科技廳批準成為耐火材料行業(yè)工程技術(shù)研究中心、2009年被山西省認定為企業(yè)技術(shù)中心。多年來,技術(shù)中心擔(dān)負著耐火材料行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新工作,并在自主創(chuàng)新方面取得了多項重大創(chuàng)新成果。現(xiàn)向科技部等有關(guān)單位申請批準成立“國家級納米耐火材料研究中心”,以發(fā)展納米技術(shù)和納米耐火材料,增強國際競爭力。

篇9

關(guān)鍵詞：熔塊窯爐;侵蝕;改善;節(jié)能

1 引言

熔塊窯爐從結(jié)構(gòu)上看與玻璃窯爐相似，但由于熔塊的粘度大，以及燒成溫度高的特性（通常為1550 ℃左右），決定了熔塊窯爐在爐體結(jié)構(gòu)和材料上要求更嚴格。以重油為燃料時，需要使用壓縮空氣進行霧化，加上重油熱值很高燃燒時需要大量的助燃空氣，這些導(dǎo)致窯爐內(nèi)部的氣流速度很快且溫度高，氣流帶起窯爐內(nèi)的原料對整個窯爐爐體耐火材料進行沖刷，產(chǎn)生了很嚴重的侵蝕，大大地降低了窯爐的使用壽命。同時，燃燒產(chǎn)生的廢氣也帶走了大量的熱量，使整個窯爐的能量利用率降低，損失了大量的能量。本文以一臺15 m2待修的熔塊窯爐為研究對象，分析了窯爐的結(jié)構(gòu)，各部分耐火材料的選擇，以及侵蝕損傷狀況與侵蝕原因，并提出了改善窯爐的設(shè)想.從而使窯爐更加節(jié)能，性價比更高。

2 耐火磚材的特性及使用部位

目前，窯爐中部分耐火磚材料的特性及使用部分如表1所示。

3 窯爐的結(jié)構(gòu)和主要部位耐火材料的侵蝕分析

3.1 窯爐的結(jié)構(gòu)

窯爐的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

3.2 窯爐主要部位的侵蝕情況

3.2.1蓄熱室侵蝕情況

蓄熱室的侵蝕情況如圖2所示。

由圖2（a）可以看到，蓄熱室內(nèi)的上層八角磚被侵蝕的都是孔洞，表面材質(zhì)疏松。在遠離小爐位置的八角磚被侵蝕的最嚴重，兩個角落的八角磚均被侵蝕的已經(jīng)倒塌，都塞了通風(fēng)口。靠近兩蓄熱室之間的墻壁處，八角磚的侵蝕情況最為嚴重，由距離小爐越遠侵蝕情況越嚴重，最里面的一排被侵蝕殆盡，稍近處僅剩下5個完整的八角磚。圖2（b）中蓄熱室內(nèi)部的墻體也被侵蝕，頂部有些耐火磚已經(jīng)脫落，墻體表層被侵蝕的很疏松。

3.2.2小爐侵蝕情況

火口整個墻被侵蝕的狀況如圖3所示。

由圖3可知，兩個小爐之間的墻柱被侵蝕的厚度變化較均一。小爐的頂部龍門架的電熔磚表面已經(jīng)脫落，小爐通風(fēng)道墻壁也被侵蝕的很疏松，可以看到上部有耐火材料掉落，通道上堆了一層耐火材料的碎渣;火口周圍原本很規(guī)則的梯形耐火材料已經(jīng)被侵蝕的成為一片松軟的碎渣，處于火口處的熔池池壁也被侵蝕成凹型;觀察火口周圍的墻壁上耐火材料被侵蝕成沙丘狀，方向均向著小爐內(nèi)部;火口兩側(cè)的寬度被擴大，整體呈喇叭狀。

3.2.3加料口侵蝕情況

加料口部分被侵蝕示意圖如圖4所示。

由圖4可知，窯爐中與加料口等高平行的兩側(cè)被侵蝕的很嚴重，加料口侵蝕后最寬處有100 cm，上下高有114cm。靠近火口一邊與加料口齊平處到池壁的耐火磚原本的棱角被磨平，另一邊雖然磨損程度相對較輕，但均出現(xiàn)裂痕和孔洞，如圖4（a）所示;加料口周圍的耐火材料已經(jīng)完全碎裂，加料口兩側(cè)的耐火材料均被侵蝕的僅剩薄薄一層，有些部位已經(jīng)被燒透，其中一側(cè)的加料口旁邊的耐火磚被侵蝕出一些像刮痕一樣很深的痕跡;加料口上部與窯頂相接處侵蝕的很嚴重，有三排的耐火磚被侵蝕的僅僅殘留一部分，有些位置的耐火磚已經(jīng)脫落，如圖4（b）所示，并且窯爐的加料口兩側(cè)的耐火材料均被侵蝕成喇叭狀。

3.2.4胸墻侵蝕情況

左、右側(cè)掛鉤磚及熔池被侵蝕的狀況如圖5所示。

由圖5可知，右側(cè)胸墻在掛鉤磚上寬約50 cm，長約140 cm的范圍內(nèi)，耐火材料被侵蝕的很嚴重，大部分部位向里凹進去，有些部位的耐火磚已經(jīng)裂開。左側(cè)掛鉤磚也被侵蝕的很嚴重，靠近加料口約100 cm的范圍內(nèi)突出掛鉤磚已經(jīng)被侵蝕殆盡，剩余的掛鉤磚在上部和下部均被向內(nèi)侵蝕，僅有6 cm厚;左側(cè)掛鉤磚被侵蝕程度要大于右側(cè)，有140 cm長的掛鉤磚突出的部位被侵蝕殆盡，剩余的部位最薄處僅有3 cm厚。池壁被侵蝕的很深，兩池壁之間的距離為270 cm，靠近加料口的部位被侵蝕的很嚴重，向內(nèi)凹的比較深?？拷恿峡诟浇哪突鸩牧媳磺治g的很嚴重，侵蝕的走勢均為凸起狀，也就是靠近加料口和前墻拐角處侵蝕的最為嚴重。

3.2.5窯爐前墻與流口處侵蝕情況

窯爐前墻與流口處侵蝕示意圖如圖6所示。

由圖6可知，整個窯爐前墻與流口處侵蝕最嚴重，前墻被侵蝕成圓弧狀。前墻的池壁被大面積的侵蝕和脫落，由于玻璃膏和粉塵的沖刷，使得池壁的厚度被侵蝕的較為嚴重。流口四周的部位內(nèi)部的耐火材料已經(jīng)被完全侵蝕，露出了外面一層的耐火材料;有些耐火材料已經(jīng)脫落，或者被侵蝕殆盡;有些部位近乎被燒穿。

3.2.6爐頂侵蝕情況

爐頂被侵蝕情況如圖7所示。

爐頂被粉塵和火焰沖刷出很多細小的空洞，原料與耐火材料發(fā)生共熔，這樣使耐火材料表層質(zhì)地變得很疏松。被燒熔的玻璃膏黏在爐頂上面，在玻璃膏滴落時會帶走部分耐火材料，使得耐火材料被侵蝕，變形成倒置的水滴狀。而窯爐前段長約2 m的爐頂受侵蝕更加明顯。

3.3 侵蝕狀況分析

通過對窯爐各部位的侵蝕狀況進行觀察，可以看出，窯爐在運行過程中最容易損壞的部位主要為前墻、流液洞、爐頂前段、加料口、火口以及蓄熱室上層格子體。

其主要原因在于霧化的重油沖擊和高速的助燃空氣的帶動，使少量沒有熔化的微細原料被吹起。隨著窯爐內(nèi)部高溫氣流的流動，在流動的過程中熔化成玻璃液附著在耐火材料表面，并與耐火材料發(fā)生反應(yīng)，使耐火材料表面變軟，在受到氣流沖擊時慢慢脫離，這樣一次又一次的侵蝕最終導(dǎo)致耐火材料越來越薄，直至穿透或者斷裂。

窯爐內(nèi)部的空氣流動是按照馬蹄印的形狀流動的，如圖8所示。燃料在高壓霧化下會產(chǎn)生高速氣流，這些氣流對溫度達到1000 ℃以上的耐火材料來說產(chǎn)生了很嚴重的物理沖刷。所以，無論使用哪只油槍，前墻及爐頂前段總會受到很大的侵蝕，在每個氣流需要拐彎處都是侵蝕很嚴重的部位。窯爐內(nèi)部的玻璃膏在熔池內(nèi)部流動時，是平緩的流動，等到了流液洞時，流動的空間突然變小，流膏的速度加快，對流液洞那段的耐火材料的侵蝕加重，可以看到呈喇叭狀。

火口的部位是由于周期性換向產(chǎn)生劇烈溫差，以及燃燒的廢氣帶有大量的粉塵，在廢氣排出時廢氣的溫度很高，在高溫下粉塵會對火口周圍的耐火材料進行侵蝕。

窯爐燃燒產(chǎn)生的廢氣帶有大量的熱量和粉塵，隨著高速氣流撞擊到蓄熱室的后墻，然后向下沖刷八角磚。所以，靠近后墻的八角磚被侵蝕的很嚴重。對于蓄熱室的格子磚被損壞的原因主要有以下幾個方面：

（1） 熱應(yīng)力作用，小爐和格子磚室經(jīng)常處在急冷急熱的變化中，受應(yīng)力作用，會出現(xiàn)裂紋，開裂和剝落;

（2） 機械荷載作用，在機械荷載和高溫的作用下，砌體發(fā)生收縮變形和產(chǎn)生裂紋，影響使用壽命;

（3） 化學(xué)侵蝕作用，燃燒產(chǎn)生的堿性氧化物和灰粉粘附在耐火材料表面并向里滲透，同時與耐火磚組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使體積變化，導(dǎo)致破壞，降低強度和高溫使用性能;

（4） 燃燒廢棄中帶有大量的熔融的原料和氣化的助溶劑等，在蓄熱室上層時溫度較高，不會凝固，隨著向下流動蓄熱室的溫度越來越低逐漸冷凝，在中部堵塞蓄熱室，氣流流動不順暢，導(dǎo)致蓄熱室上層的溫度升高超過耐火度，對耐火材料造成損害。

4 窯爐結(jié)構(gòu)的改進設(shè)想

4.1 蓄熱室的改進設(shè)想

窯爐內(nèi)燃燒后的煙氣離開窯爐內(nèi)部時的溫度很高，可達1400 ℃以上。煙氣在這樣高的溫度下離開窯爐，將帶走大量的熱量，一般約占窯爐供熱量的30%～40%。因此，為提高窯爐的熱效率，合理利用能源，在玻璃窯爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計中都附有蓄熱室等余熱利用設(shè)備。同時，為達到窯爐內(nèi)所要求的火焰溫度，除了燃料燃燒提供的熱能外，還需將助燃空氣預(yù)熱，這也是引入蓄熱室的重要目的之一。

蓄熱室是窯爐正常運行中助燃風(fēng)和廢氣的通道。在蓄熱室內(nèi)部，氣流通過八角磚時被分割成許多相互平行的小股氣流，由于熱氣流自上而下的流動，熱能逐漸被八角磚吸收，給蓄熱室加熱;冷空氣從下到上流動吸收八角磚內(nèi)部的熱能，逐漸被加熱。這些熱能的轉(zhuǎn)換符合分散垂直氣流法則，使得蓄熱室的八角磚能夠均勻的被加熱，然后再將熱能助燃空氣，使助燃空氣也能被均勻的加熱，不會存在熱量不均勻的情況。從這可以看出，增大八角磚與煙氣的接觸面積，提高其換熱面積，使八角磚吸收的熱量越多，進而傳給助燃空氣的熱量也就越多，助燃空氣進入窯爐內(nèi)的溫度也就越高。有助于提高燃料的燃燒效率，不僅提高了窯爐內(nèi)部的溫度，而且節(jié)約了能源的消耗。但是并不是越大的蓄熱室就越好，我們把蓄熱室的空氣與八角磚的接觸面積和熔池的面積比叫做熔蓄比，只有合理的熔蓄比才能使蓄熱室起到最好的效果，使助燃空氣達到理想的溫度，最終取得理想的效果。

在考慮增大蓄熱室面積時，我們也要考慮到八角磚所使用的耐火材料，蓄熱室中的八角磚由于被高溫?zé)煔饧訜?，被加熱的同時還帶有固體粉塵和一些配合料的分解產(chǎn)物，在氣流流動時不僅有氣流對其沖刷，還會有固體粉塵的侵蝕，再加上氣流轉(zhuǎn)化使得高、低溫的巨變，導(dǎo)致八角磚嚴重損壞，造成蓄熱室堵塞、空氣不流通，使蓄熱室的使用壽命大大減少。因此，可以選擇一些耐侵蝕，吸放熱量速度快的材料。研究證明，窯爐蓄熱室八角磚使用的耐火材料是高鋁磚和粘土磚。因此，可以考慮上層采用鎂質(zhì)磚、燒結(jié)剛玉磚或低蠕高鋁磚等方面的耐火材料。

通過觀察發(fā)現(xiàn)，蓄熱室內(nèi)部損壞的部位集中在離小爐最遠的一側(cè)墻處。經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn)，可能是由于煙氣排出時速度較快，直接沖擊到那側(cè)墻，使煙氣中夾帶的固體粉塵和熔融的原料在此處落下，進而使得此處的八角磚被侵蝕的很嚴重。因此，可以試著改變蓄熱室頂部的形狀，讓其改成階梯狀或者傾斜。讓煙氣排出時所夾帶的固體粉塵不會全部撞擊在一處，使整個蓄熱室的八角磚被侵蝕的程度達到一致，減少更換頻率。還可以增大蓄熱室的面積，使蓄熱室的進出氣通道增大，這樣廢氣在排除時的速度便不會那么快，不僅降低了高速氣流流動速度所帶來的物理沖刷，還使得受到?jīng)_刷的面積增大，單位面積受力大大降低。

蓄熱室的保溫方面也是需要考慮的，在擴大蓄熱室和更換耐火材料后，要對蓄熱室進行保溫，防止透過墻體散發(fā)熱量，造成不必要損失。

4.2 爐體的改進設(shè)想

熔池是熔塊窯爐的重要組成部位，熔塊窯爐的熔池與熔塊的產(chǎn)量和產(chǎn)品的品質(zhì)有著密切關(guān)系。同時，合理的熔池結(jié)構(gòu)對能源的消耗、窯爐的使用壽命也密切相關(guān)。原料由加料口加入，由于加入的是生料，是沒有經(jīng)過預(yù)熱的原料，再加入熔池后會吸收熔池內(nèi)的熱能，這樣就造成加料口附近的溫度降低。有時會導(dǎo)致原料在加入后不能及時的融化，堆積在一起造成堵塞。因此，我們可以適當(dāng)?shù)募由钊刍?，提高熔化池?nèi)玻璃膏的液面高度，這樣一方面降低了加料口與液面的高度，減少了原料下落時的揚塵，更能讓原料大面積的平鋪在玻璃液面上，利用玻璃膏中的熱量加速熔化;另一方面由于熔池的深度增加使它單位面積所含的能量增多，被生料所吸收的能量相對均勻穩(wěn)定，溫度波動不會太大，能夠及時地把生料熔化。采用較深的熔化池，可以提高熔化率。它主要是增大了熔融的空間，在相同的面積下加快了生料熔化的速度，相同的溫度下，使產(chǎn)量增大。

根據(jù)熔塊窯爐的侵蝕情況發(fā)現(xiàn)，熔池的池壁在生產(chǎn)的過程中被侵蝕的很嚴重，但也不是整體的被侵蝕。由于窯爐生產(chǎn)的產(chǎn)品選取熔池內(nèi)玻璃膏中間部位，玻璃膏的粘度大，在流動過程中摩擦池壁的中部，熔池內(nèi)部的溫度又高，玻璃膏流動中不停地沖刷池壁。因此，池壁的中間部位被侵蝕的最嚴重，成凹狀。但由于池壁是由若干塊同等高度的電熔鋯剛玉磚排列組合而成，在修理窯爐時要整塊的更換，這樣不僅浪費還比較麻煩。因此，可以嘗試使用不同的耐火材料，按縱向分兩部分或者三部分來組合成池壁，中間使用抗侵蝕性較好的33#無縮孔澆鑄電熔鋯剛玉磚，其他部位使用質(zhì)地較差、成本較低的33#普通澆鑄電熔鋯剛玉磚，這樣可以使整個熔池池壁的耐火材料使用壽命達到一致。

整個窯爐燃燒空間被侵蝕最嚴重的是前墻處和爐頂前段，以及加料口周圍胸墻。造成這些部位被嚴重侵蝕的原因是由于生料的粉塵被霧化的重油和助燃的空氣氣流帶動，在窯爐內(nèi)部沿墻壁旋轉(zhuǎn)流動，對墻體產(chǎn)生化學(xué)侵蝕和物理沖刷。要想解決粉塵的問題必須從加料口開始。粉塵產(chǎn)生的原因有：一是由于原料在使用螺旋輸送機進入爐內(nèi)時，由于落差導(dǎo)致?lián)P塵;二是料堆過大，表層的原料直接被火焰吹掃。若能降低落差，使原料一開始就能分散開，形成厚薄均勻的料層，這樣就能增大原料與高溫玻璃液的接觸面積，降低粉塵，更能增大原料的熔化速度。因此，可以嘗試將加料口高度（加料口中心線與池壁上沿的距離）盡可能降至最低，并把螺旋式料機改成扁平的推耙式加料機。

至于窯爐燃燒空間各部位侵蝕程度不均的問題，可以根據(jù)窯爐的實際侵蝕情況，在耐火材料方面進行差異化的選擇。如：以燒結(jié)莫來石為主要材料的窯爐，其前墻、爐頂及加料口附近易嚴重侵蝕的部位采用性能更佳的33#普通澆鑄電熔鋯剛玉磚。

5 結(jié)語

整個窯爐要想正常的運行生產(chǎn)，所涉及的方面比較多。同時，窯爐被侵蝕的影響因素也很多，除了本文中所講述的因素外，富氧燃燒、全氧燃燒、保溫等方面對窯爐的影響都很大。實踐證明，制造一條窯爐，我們不僅得從人、機、料、法、環(huán)、測等方面去考慮，還需從耐火材料制造工藝、技術(shù)等方面去考慮，只有這樣才能獲得既節(jié)能，使用壽命又高的好窯爐。

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2006，03：5-6

篇10

關(guān)鍵詞澆注料，MgO-SiO2-H2O，水泥，ρ-Al2O3，溶膠

中圖分類號： TQ175.7 文獻標識碼： A 文章編號：

引言

不定形耐火材料是一種不經(jīng)鍛燒的新型耐火材料。它是由骨料、粉料、結(jié)合劑、添加劑按一定比例配制混合而成的混合集料，多數(shù)情況在使用現(xiàn)場成型，造形任意，在烘烤后即可投入使用，也可在生產(chǎn)車間先預(yù)制成型，經(jīng)簡單處理后運抵使用現(xiàn)場安裝投入使用。

近幾年，隨著耐火材料所服務(wù)的鋼鐵等高溫工業(yè)的快速發(fā)展，不定形耐火材料以其工藝簡單，施工方便，整體性好，節(jié)能降耗等優(yōu)點，越來越被廣泛關(guān)注和認可，與不定形耐火材料相關(guān)的新技術(shù)、新工藝、新方法和新裝備也不斷涌現(xiàn)[1-3]。其技術(shù)特點開始向高純、復(fù)合、功能方向發(fā)展[2,3]。

目前我國不定形耐火材料的產(chǎn)量已達到耐火材料總產(chǎn)量的三分之一以上，已廣泛應(yīng)用于各類冶金，建材及石化領(lǐng)域。

不定形耐火澆注料的發(fā)展

耐火澆注料是一種由耐火物料制成的粒狀和粉狀材料，并加入一定量結(jié)合劑、添加劑和水分共同組成。同其他不定形耐火材料相比，耐火澆注料結(jié)合劑和水分含量較高，流動性較好，故可根據(jù)使用條件對所用材質(zhì)和結(jié)合劑加以選擇，因而澆注料種類很多，應(yīng)用非常廣泛，為主要的不定形耐火材料。

隨著不定形耐火材料的不斷進步，耐火澆注料的發(fā)展也進入相對成熟階段。開發(fā)出了微粉、硅溶膠、鋁溶膠及低水泥、超低水泥等結(jié)合的澆注料，減少了澆注料中雜質(zhì)的含量，使?jié)沧⒘系慕Y(jié)合機理發(fā)生了顯著的變化，顯著提高了耐火澆注料的高溫物理、力學(xué)性能[1]。

耐火澆注料的許多性質(zhì)不僅受骨料與粉料的材質(zhì)和顆粒級配影響，在相當(dāng)大程度上也取決于結(jié)合劑的品種和數(shù)量。耐火澆注料骨料的強度一般高于結(jié)合劑硬化體的強度，故耐火澆注料的常溫強度取決于結(jié)合劑硬化體的強度。而其中溫和高溫下強度的變化也主要發(fā)生于或者首先發(fā)生于結(jié)合劑硬化體中，所以澆注料高溫下的強度也受結(jié)合劑影響較大。而結(jié)合劑硬化體一般隨溫度變化而不斷發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，其強度也隨之發(fā)生變化。耐火澆注料的高溫性能在選用骨料與基質(zhì)材質(zhì)一定的情況下，主要受結(jié)合劑所控制。一般而言，耐火澆注料的高溫體積穩(wěn)定性和抗渣侵蝕性較同材質(zhì)定形制品稍差，而其耐熱震性則較同材質(zhì)燒結(jié)制品優(yōu)越。

澆注料結(jié)合體系的發(fā)展

不定形耐火澆注料的選擇應(yīng)盡可能滿足以下兩個條件：（1）能在澆注料的施工養(yǎng)護中提供結(jié)合強度；（2）能在后續(xù)使用過程中與基質(zhì)配料發(fā)生原位增強反應(yīng)。目前應(yīng)用較多的結(jié)合劑有硅微粉、鋁酸鈣水泥、水合氧化鋁、鋁硅凝膠粉和無機鎂鹽等。結(jié)合劑的性質(zhì)在很大程度上決定了不定形耐火材料的常溫，中溫，甚至高溫性能。

隨著澆注料的使用范圍越來越廣泛，使用條件的日益苛刻，對澆注料性能要求越來越高，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)出各種性能的結(jié)合劑，按照時間順序依次為水合結(jié)合，化學(xué)結(jié)合，水合-凝聚結(jié)合，凝聚結(jié)合，具體有：以水作為結(jié)合方式的MgO-SiO2-H2O結(jié)合或ρ-Al2O3結(jié)合，以水合凝聚結(jié)合的低水泥、超低水泥結(jié)合，以及凝聚結(jié)合的硅溶膠鋁溶膠結(jié)合或氧化物微粉結(jié)合等[1-3]。而不同結(jié)合體系澆注料又具有各自特點，下面具體介紹常用結(jié)合體系結(jié)合澆注料特點與應(yīng)用。

2.1MgO-SiO2-H2O結(jié)合澆注料

MgO-SiO2-H2O體系是水合結(jié)合與凝聚結(jié)合的復(fù)合結(jié)合。文獻顯示在常溫下MgO-SiO2-H2O體系的水化產(chǎn)物主要是某種非晶態(tài)類似滑石的硅酸鎂類水合物和Mg(OH)2。MgO-SiO2-H2O由于形成溶膠，不但抑制了MgO的水化，減少了水的加入量從而降低坯體中游離水量，還提高了SiO2-H2O體系結(jié)合產(chǎn)品的強度與性能。

MgO-SiO2-H2O結(jié)合體系主要應(yīng)用于高鋁質(zhì)，鋁鎂質(zhì)和鎂質(zhì)澆注料中。如鋼包澆注料，鋼鐵生產(chǎn)中的預(yù)制件等。MgO-SiO2-H2O體系的優(yōu)點是水系結(jié)合，成本低，料漿流變性能好，能較快升溫，縮短施工周期，MgO或SiO2高溫時可與耐火骨料生成高熔點物相，提高工作性能。

2.2水泥結(jié)合澆注料

目前主要研究與應(yīng)用的是低水泥、超低水泥耐火澆注料，在減少鋁酸鈣水泥的同時加入適量的氧化物微粉及適量的分散劑而得。低水泥、超低水泥澆注料引進的高活性微粉是利用其高比表面積及優(yōu)良耐火性能，不但與水作用形成溶膠，補充了因水泥含量減少而引起的強度降低，而且減少低熔點相的引入，增強的制品的高溫使用性能。

低水泥、超低水泥澆注料中水泥礦物CA，CA2等發(fā)生水化反應(yīng)，其反應(yīng)式如下（1，2，3，4，5）。目前水泥結(jié)合體系結(jié)合的澆注料中引入的氧化物微粉主要是硅微粉，α-Al2O3微粉和氧化鉻微粉等。以硅微粉為例，其水化形成的硅氧烷網(wǎng)（-Si-O-Si-），與水泥水化物CAH10和C2AH8共同作用，交錯攀附，重疊結(jié)合，使?jié)沧⒘汐@得很高的強度。

水泥結(jié)合澆注料因其成本低，穩(wěn)定性好，應(yīng)用范圍較廣，有粘土質(zhì)，高鋁質(zhì)，剛玉質(zhì)，碳化硅質(zhì)等。目前已被廣泛應(yīng)用于冶金、建材、化工和機械熱工窯爐與設(shè)備中。此體系結(jié)合的耐火澆注料具有以下特點：(1)水泥含量的減少及微粉的引入使得坯體中水泥水化物減少，熱處理過程中不會因大量水合鍵破壞而導(dǎo)致中溫強度下降；(2)由于澆注料用水量低，坯體填充密實，因此成型制品氣孔率低，而且小氣孔、閉口氣孔增加，有利于高溫性能的提高，但不利于抗剝落。另外水泥含量高影響高溫使用性能，產(chǎn)生龜裂，易與基體反應(yīng)生成低溶融物，劣化高溫使用性能。因此無水泥結(jié)合澆注料正逐漸成為高性能澆注料研究重點。

2.3ρ-Al2O3結(jié)合澆注料

與水泥、鎂硅水相比，ρ-Al2O3可謂是一高純耐火結(jié)合劑，被認為是最可能取代水泥結(jié)合的體系。它不會引入雜質(zhì)，1000℃以上由ρ-Al2O3水化形成的氧化鋁水合物可以完全轉(zhuǎn)變成具有良好高溫性能的α-Al2O3，另外還可以與基質(zhì)中的SiO2微粉或鎂砂粉反應(yīng)生成莫來石或尖晶石相等高溫高性能相。

ρ-Al2O3一般用作高純度的不定形耐火材料的結(jié)合劑。如剛玉質(zhì)，莫來石質(zhì)等。ρ-Al2O3結(jié)合的高鋁澆注料的各方面性能均優(yōu)于純鋁酸鈣水泥結(jié)合的澆注料，特點表現(xiàn)為較高的低溫強度和較小的加熱線變化。目前ρ-Al2O3在耐火材料中的應(yīng)用不多，主要是因為：(1) ρ-Al2O3遇水即發(fā)生水化硬化反應(yīng)，現(xiàn)場施工必須在短時間內(nèi)完成；(2) ρ-Al2O3澆注料中由于各種料劑的加入使得加熱脫水變得復(fù)雜，容易產(chǎn)生龜裂，剝落等現(xiàn)象。

2.4溶膠結(jié)合

溶膠作為耐火澆注料結(jié)合劑的原理是基于陶瓷中的溶膠－凝膠技術(shù)，其在與耐火物料拌和過程中形成一絮凝網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，把耐火骨料包裹連接起來形成坯體。在制品干燥燒成過程中，網(wǎng)狀結(jié)合強度沒有明顯減弱甚至有所增加，高溫時與耐火基質(zhì)生成高熔點物相形成直接結(jié)合。

溶膠作為耐火材料結(jié)合劑有兩大缺點：(1)溶膠相對穩(wěn)定，凝膠硬化時間長；(2)較之其它結(jié)合劑，溶膠常溫結(jié)合強度不高，加熱收縮大。耐火澆注料中應(yīng)用的溶膠結(jié)合劑有硅溶膠和鋁溶膠。

硅溶膠是二氧化硅膠體微粒在水中均勻擴散形成的膠體溶液。它與硅微粉水化形成的溶膠性質(zhì)相近，只是膠體分散性更好，更加穩(wěn)定均勻，膠結(jié)性能更好。硅溶膠的化學(xué)式為mSiO2nH2O（m

溶膠用作澆注料的結(jié)合劑時，須加入促凝劑調(diào)節(jié)其凝結(jié)硬化速度。一般通過加堿或引入電解質(zhì)來調(diào)節(jié)硅溶膠的硬化。

目前溶膠在耐火澆注料中的應(yīng)用或以輔助結(jié)合劑添加到其它結(jié)合劑中，如水泥-溶膠結(jié)合，微粉-溶膠結(jié)合等，或兩種溶膠一起使用，組成高性能的復(fù)合結(jié)合劑。單一的溶膠在耐火涂料方面應(yīng)用比較多。

結(jié)語

（1）不定形耐火澆注料是耐火材料的重要組成部分，以其工藝簡單，施工方便及能耗低被廣泛應(yīng)用。其發(fā)展與冶金行業(yè)技術(shù)要求密切相關(guān)。高純復(fù)合化，用戶友好化及節(jié)能經(jīng)濟化將是今后的發(fā)展趨勢。

（2）MgO-SiO2-H2O、低水泥、超低水泥、ρ-Al2O3以及硅鋁溶膠等為不定形耐火澆注料的主要結(jié)合體系。它們各有不同的特點與使用性能，配合不同的制品與不同的使用條件，擇其優(yōu)而用之。

參考文獻

[1] ，曹喜營等. 不定形耐火材料的新進展[R]，2009全國不定形耐火材料學(xué)術(shù)會議，洛陽；田守信.