钢铁冶金用不定形耐火材料的现状和发展

1、钢铁冶金用不定形耐火材料的现状和发展田守信宝钢研究院 环资所 上海 2019001 概况近年来不定形耐火材料技术得到了长足的进步。特别是浇注料已经由传统的普通水泥浇注料发展到低水泥浇注料、超低水泥浇注料和无水泥浇注料。由于采用了微粉和高效分散剂技术，导致了致密度大大提高透气度很低，这样致密浇注料的抗热震性和防爆裂性能显著降低。为了解决这方面的问题，添加金属纤维、陶瓷耐火纤维和有机防爆纤维，解决了烘烤爆裂问题和抗热震问题1-6。用浇注法制得的产品性能已经接近甚至达到了定形产品的性能。现在不定形耐火材料的显著特点是把材料的制造技术与设备和施工技术结合起来，发展了可塑料喷补技术和湿式浇注料喷射技术。

2、使施工体性能和施工方便性大大提高。这样导致了不定形耐火材料显著增加。先进钢铁公司的不定形耐火材料单耗占整个消耗耐火材料的60%以上。因日本不定形耐火材料已经发展到很高的水平，再加上钢铁吨钢单耗的逐年降低，所以近年来不定形耐火材料占比例几乎没有变化。但是在不定形耐火材料中，喷补料和浇注料所占比例增加，而其他不定形耐火材料如捣打料和可塑料在下降。美国不定形耐火材料占54%，欧洲国家为40%55%7-8，宝钢约58%，我国其他钢铁冶金企业一般为30%45%。目前我国不定形耐火材料产量占总产量的35%。与国外相比有一定差距，有提高的空间。2 各个工序用不定形耐火材料2.1炼焦系统用耐火材料主要有焦炉和

3、干熄焦用耐火材料。新炉衬主要是定形制品。焦炉主要用硅砖，而干熄焦主要用莫来石砖。这些设备的趋势是向长寿方向发展。除了用优质砖之外，再就是修补。主要用相应的硅质材料、优质黏土质和莫来石质喷补料和浇注料进行修补。宝钢用湿法手段对焦炉炉墙进行过涂抹，但抹补后挂料时间基本上不到一个月，效果较差。现在宝钢开发了高强的铝硅半干法喷补料（w（Al2O3）为50%60%）和干法硅质密封料，代替进口喷补料，在性能、施工附着率和使用效果等都较进口料为好。宝钢干熄焦设备的进焦温度为1 0001 050 ，出焦温度250 。进口内衬使用寿命8年。对于修补，用莫来石质浇注料浇注代替喷补，这种修补方法修补的炉衬整体性好，

4、不易剥落，比局部喷补效果好很多，这样修补一次，可以用2年以上，大修炉龄达到10年。2.2高炉系统用耐火材料出铁场日常消耗耐火材料主要是不定形耐火材料。对于炮泥，采用ASC质的，主要有焦油结合和和水系结合两种。近年来也对环保系的树脂结合炮泥进行了开发，但是由于价格等原因，国内还没有推 · ·广应用。在大高炉炮泥方面，以棕刚玉和优质碳化硅为主要原料，并且添加氮化硅或氮化硅铁制得的ASC炮泥，吨耗0.26 kg，国外每天出铁次数达到了38次，吨耗在020.4 kg；国内多在10次以上，吨耗在0.30.6 kg -1 9。而在小高炉方面，我国多是以低档次的黏土或废黏土砖料、低档的碳

5、化硅脚料和焦末为主要原料，以焦油或无机结合剂配制而成的炮泥。这种炮泥一天要出铁15次以上，吨耗多在1.5 kg以上，甚至超过2 kg。炮泥对维护高炉炉况，提高高炉寿命起到重要作用，因此，高抗侵蚀、耐冲刷的无污染的炮泥是值得开发和重视的。炮泥强度的提高，可以提高抗铁水和渣的冲刷性，但是高强度的炮泥给开孔带来了困难。高炉出铁场用ASC浇注料和捣打料，对于中、大高炉，主要使用浇注料或预制块，一次性通铁量达到了10万t以上，有的超过了20万t。当通铁量达到一定程度时，对出铁场进行修补。修补的方法有：1）在线热态喷补。半干法热喷补渣线是普遍使用的方法，再就是湿式浇注喷射使用的方法10-11；2）冷态修补

6、，即套浇。这样重复下去，一代沟龄达到120万t以上，有的超过200万t。宝钢主沟耐火材料吨耗为0.35 kg，渣沟和铁沟耐火材料吨耗为0.65 kg，即出铁场耐火材料吨耗约1 kg以下。不同部位用的材料成分不同。一般渣线主要抗渣侵蚀，采用高碳化硅的ASC浇注料，铁线则抗铁水冲刷和侵蚀，采用低碳化硅的浇注料12。出铁场用耐火材料的性能见表1。表1 出铁场各部位用耐火材料的性能使用位置110 24 h耐压强度/MPa1 450 3 h 110 24 h抗折强度/MPa1 450 3 h体积密度/ （g·cm-3）110 24 h 1 450 3 h 1 200 3 h重烧线变化率/%1

7、450 3 hHMOR/MPa（1 400 1 h）w/%Al2O3 SiC0.20 3.15 82.79 9.120.21 2.65 62.99 31.190.52.0 5 88 MgO20.3 2 70 80.3 60 183.5 3.08 2.96 0.053.6 2.85 2.81 0.072.90 2.906 2.8 2.756 2.65 2.6033.2 3.633.4 3.39030 330 3主沟铁线 28.8主沟渣线 20.8摆动流嘴 30铁沟 30渣沟 30硅灰水合氧化铝结合及硅溶胶结合的ASC浇注料和湿式浇注喷射料的抗侵蚀性等使用性能显著优于含水泥的浇注料13-15。对于

8、小高炉，出铁场主要用树脂结合的捣打料，所选用的主要原料是高铝料和普通碳化硅。由于高温下形成了碳结合，这种材料具有很高的热态强度，具有良好的耐冲刷性。对于750 m3的小高炉，一次性通铁量可以达到4万t以上，经过小修落铁点，整个出铁场的吨耗往往在0.5 kg以下。这是大高炉出铁场值得借鉴的。宝钢铁水脱硅是在摆动流嘴内进行的，用的铝镁质浇注料。出铁场主要浇注料的性能见表2。 · · 表2 出铁场主要浇注料的性能湿式喷补料名称半干法喷补料Aw（Al2O3）/% w（SiC）/% w（C）/%体积密度/ （g·cm-3）1 450 3 h耐压强度/MPa 线变化率/55

9、16 2 2.25 20 ±0.570 10 2 2.95 50 ±0.3B 50 30 2 2.50 60 ±0.3C 10 70 5 2.85 40 ±0.3A 45 16 15 1.97 18.9 -0.52B 40 6 20 1.85 炮泥高炉炉缸用高导热的炭砖，微孔炭砖和石墨砖正在增多，越来越多地SiAlON、Si3N4和SiC等各种结合的碳化硅砖和SiAlON结合的刚玉砖应用到高炉炉腰和炉腹，有关用火泥和碳质捣打料性能指标见有关资料介绍16。国内一般通过遥控技术，采用半干法铝硅系喷补料对高炉进行修补17，国外现在采用湿式浇注喷射料技术进行喷补

10、炉身，耐用性能大大提高。国内如宝钢也已经对高炉炉身上部进行了湿式喷射浇注料技术进行了修补，所用的材料是Al2O3约60%的铝硅系湿式喷射料。对于高炉局部红热，使用ASC质压入料修补，这些材料的性能见表3。为了提高高炉的使用寿命，高炉修补会进一步加强，所用的修补料的质量会进一步提高，热态湿式喷射料技术可能会进一步发展和推广。表3 高炉喷补料和压入料的性能使用部位 材质 加水量/ w(Al2O3)/% w(Fe2O3)/% w(SiC )/% w(C)/%显气孔率/（110 24 h） 体积密度/（g·cm-3）（110 24 h） 耐压强度/MPa（110 24 h）热态抗折强度/MP

11、a （1 000 3 h） 线变化率/（1 000 3 h）铝碳化硅喷补料1012 43 10 23 2.00 15 7 ±0.5修补上部炉腰以上部位 黏土质喷补料 1215 40 23 2.00 10 5 ±0.5高铝质湿式喷射浇注料5.56.5 50 <1.6 <2 (CaO)18 2.50 20 6 ±0.3修补炉身下部、炉腰、炉腹铝碳压入料25 30 20 15 1.70 25 3 （1 200 ） 0-0.4 (1 200 3 h还原)· ·2.3铁水包和混铁车用耐火材料铁水从铁厂运送到钢厂，中间可能要经过下列设备：铁水包

12、、混铁炉、鱼雷车等。随着铁水预处理工艺技术的发展，这些设备内衬由黏土砖发展到用ASC砖。为了提高使用寿命，运输铁水的铁水包开始应用ASC浇注料，使用寿命达到了800炉次以上。而预处理的鱼雷车的包口用莫来石质和高铝-碳化硅质浇注料。在使用过程中的维护，用ASC质修补料，目前正在试用ASC质喷射浇注料，首钢率先在鱼雷车上进行了湿式浇注喷射料的应用研究18，并进行了修补试验，取得了良好的效果。铁水预处理用喷枪，这种喷枪受到极为苛刻的热震，因此提高喷枪的抗热震性是极其重要的。提高喷枪抗热震性的方法是采用纤维增强增韧，选用抗热震的莫来石质材料和改进喷枪的结构，即喷枪用低水泥结合的钢纤维增强的莫来石质浇注

13、料1,5。喷枪的使用寿命除了与结构和材质有关外，还与使用条件有关。一般每喷吹一次用时少，使用寿命就长；反之使用寿命就短。一般可以用几百分钟甚至上千分钟。随着三脱比例的提高，对喷枪使用寿命的要求越来越高。含碳和碳化硅的浇注料喷枪正在发展。铁水包和混铁车用耐火材料的性能见表4。表4 铁水包和混铁车用耐火材料名称 使用部位 w(Al2O3)/% w(SiC)/% w(FC)/% 体积密度/(g·cm-3)显气孔率/% CCS/ MPa喷射料 炉衬修补 60 1525 26 2.8 >60ASC浇注料 锥体、炉体局部80 12 3 2.85 47ASC浇注料 AS浇注料 铁水包 >

14、;60 >7 >2 >2.6 <17 >30炉口 70 8 2.80 16 402.4 转炉用耐火材料转炉用镁碳砖已经标准化。转炉的修补维护用不定形耐火材料，主要有喷补料、热自流修补料和捣打料等19-20。这些材料的性能见表5。转炉喷补料普遍使用的是半干法镁质喷补料，每喷一次使用寿命一般37次。最近开发了无水的镁碳质喷补料，用该喷补料每喷一次使用寿命达到20次以上。大面热自流修补料也由沥青镁砂变成了改性树脂结合的热自流修补料、环保的含水的镁质自流料和环保的快硬的含水SiO2结合剂的镁质热流修补料。这些材料的性能见表6。总之，不管是自流修补料或是喷补料，在转炉上都是

15、碱性的镁质和镁钙质材料。有时它们含碳，但是几乎很少用水泥结合，碳结合最能提高使用效果。 · · 表5 转炉炼钢用不定形耐火材料的性能20捣结料产品名称A类型 施工 结合剂MgOw/%CaO C 1 000 3 h显气孔率/%1 500 3 h体积密度1 000 3 h17.2 2.6 2.7 -1.0 -2.5 3.54.8 2.45 2.50 -0.2 -0.7 3.5- 2.4 - - - 9.5- 2.5 - - - 9.5- 2.05 - - - 3.0- 2.15 - - - 3.035.1 2.22 2.13 -0.3 -0.3 3.0BA 干 热态袋装B 干A

16、 干B 干 热态干 热态 树脂 87 2 32.2半干 半干 室温 室温热修料喷补料注射料热态 热态树脂 沥青 树脂+沥青 沥青 树脂 磷酸盐 91 0.4 0.992 1 1.578 8 25.877 7 24.784 1.2 7 32.270 1.9 - 37.5/（g·cm-3） 1 500 3 h 残余线变 化率/%1 000 3 h 1 500 3 h最大粒度/mm表6新型转炉用不定形耐火材料材质 使用部位 w (MgO)/% w (C)/% w (CaO)/% w (SiO2)/% 体积密度/(g·cm-3）(110 ) 耐压强度/MPa 显气孔率/ 使用效果

17、硬化时间/min环保镁碳质喷补料 炉衬工作层85 510 2 2.30 15 (1 000 炭化)25 20次 耐用镁碳质修补料 转炉身大面 80 8 2 2.2(1 000 炭化)12 ( 1 000 炭化)25 50次 3050 有少许烟加水镁质自流修补料 转炉身大面 85 6 2.60 30 20 2035次 1016 无烟热自流镁质修补料 转炉身大面 75 12 1.70 12 35 10次 1016 无烟镁碳质灌浆料 出钢口 92 5 2.45 152.5 电炉用耐火材料除了渣线和永久层外，电炉炉衬用的是不定形耐火材料，修补用的更是不定形耐火材料。通过修补电炉衬的使用寿命达到了700

18、炉次。电炉渣线用半干法镁质喷补料进行热喷补，用镁钙质干式料捣打炉· ·底和修补炉底，出钢口填料是橄榄石质的不定形耐火材料。超高功率大型电炉小炉顶用刚玉质预制块。它受电弧光辐射和间歇作业带来热震、热冲击、飞溅熔渣和粉尘的化学侵蚀和渗透。损毁主要表现在烧损、剥落和化学侵蚀。现代电炉炉顶使用寿命多在100次以上，条件好的可以达到400次以上。现代化电炉耐火材料的吨耗已经降低到3 kg以下。这些产品的性能见表7。表7电炉用不定形耐火材料10用途 炉底干式料 炉底干式料 炉底干式料w(MgO)/% w(CaO)/% w(Fe2O3)/% w(SiO2)/% 堆积密度/(g·

19、cm-3) >77 84 91>17 812 3<4 58 4.5<0.7 1 0.5>2.5 >2.4 >2.4续表7材质 使用部位 w(MgO)/% w(CaO)/% w(C)/% w(Fe)/%体积密度/(g·cm-3)1 000 炭化显气孔率/ 耐压强度/MPa 电阻率/(m)导电镁钙碳质修补料底电极 65 20 >7 >2.2 <27 >12 <3×10-3导电镁碳质修补料底电极 >75 2 >7 >2.2 <27 >12 <3×10-3导电镁碳质

20、修补料底电极 >70 2 >7 >2.2 <27 >20 <3×10-3续表7材质 使用部位 w(MgO)/% w(CaO)/% w(Fe2O3)/% w(SiO2)/% w(Cr2O3)/% w(C)/% w(Al2O3)/% 体积密度/(g·cm-3) 显气孔率/刚玉铬预制件 铝碳化硅炭捣打料 镁橄榄石填料 镁质喷补料 镁碳质喷补料 出钢槽2.5 0.3 0.6 6.5 86 3.15 <16出钢槽510（SiC）<20 514 >65 >2.70出钢口填料50 9 40渣线 88 <3 <2 &l

21、t;5渣线 80 <3 <2 <5 5 · · 耐压强度/MPa (110 24 h) 颗粒尺寸/mm 使用温度/ 体积密度/(g·cm-3)1 000 炭化显气孔率/ 耐压强度/MPa50 3.15 <16 40>40（200 ）06 >2.65 <15 >200.560-3 1 7500-3 1 700续表 7材质 使用部位 w(CaO)/% w(Fe2O3)/% w(SiO2)/% w(Cr2O3 )/% w(TiO2)/% w(Al2O3)/% 体积密度/(g·cm-3)显气孔率/% 耐压强度/MP

22、a 颗粒尺寸/mm 线变化/(1 500 3 h)1.5 1.5 10 3.3 84 2.93 17 35 010 0.4 高铝浇注预制件小炉盖1.6 10 3.3 82 2.85 19 70 0.49 3 (P2O5) 87 2.93 80 06 0.4不烧高 铝砖化学结合铬刚玉捣打料刚玉尖晶石浇注料刚玉浇注预制件铬刚玉浇注预制件炉盖三角区 1 8 (MgO)90 2.95 18 70 010 0.82 97 2.95 18 50 0.52 3 95 2.95 18 70 010 0.5目前大型钢包底和衬用铝镁浇注料和铝镁质预制块，渣线用镁碳砖。这里的铝镁质材料是用刚玉、高纯尖晶石和高纯镁砂

23、为原料的，使用寿命可达到200次以上21。使用寿命取决于使用条件、产品质量和砌筑厚度以及判废标准。国外普遍使用了湿式浇注喷射料进行冷喷射再造衬或修补，这样使包衬延续下去，耐火材料吨耗降低到1 kg左右。因为国内没有这样做，并且使用也比较保守，侵蚀往往不到一半就判废，扒掉。这样耐火材料吨耗达到了2 kg以上，高于国外一倍。因为钢包整体化是发展趋势，而大型钢包渣线还是镁碳砖，只能算部分浇注整体，这给烘烤预热带来很大的麻烦。因此，应该发展渣线浇注料技术，开发能够与镁碳砖抗侵蚀相当的渣线浇注料，或通过优质渣线修补料得发展，以实现真正的钢包不定形化。另一方面国内大型钢包很少热修补，宝钢试验过，用镁钙质喷

24、补料使用寿命可以达到520次，镁质喷补料可以达到1525次21。钢包修补是提高使用寿命、降低单耗的一个非常有效的方法。特别是冷浇注喷射施工国外进行的非常普遍，国内还没有真正起步。不过邵雷等22在钢包工作衬的应用研究取得了进展。· ·精炼炉有很多种，如LF、LF-VD、AOD、VOD、RH等。目前精炼炉多使用定形制品，使用的不定形耐火材料较少。钢包透气砖一般是铬刚玉尖晶石质或铬刚玉质浇注料浇注而成的，在砌筑时，透气砖和出钢口座砖四周用刚玉浇注料浇注填缝，这些是高性能的浇注料。钢包底四周用铝镁质捣打料或浇注料。有时，熔池用刚玉尖晶石预制砖砌筑。永久层有一些使用高铝质浇注料的。钢

25、包口往往使用高铝可塑料。LF盖和VD盖用浇注料，使用寿命达到了500炉次以上28。太钢75 tVOD用镁钙质喷补料进行喷补渣线，使用寿命平均由8次提高到12次，效果显著29。我国VOD、LF和LF-VD很少修补，因此为了提高使用寿命，降低消耗，这些精炼炉的喷补和浇注技术应该发展。RH和CAS浸渍管外部用刚玉尖晶石质浇注料，配合镁质喷补料和刚玉质压入料对RH进行修补，一般浸渍管使用寿命为120次左右。 现在也出现了整个RH浸渍管进行浇注的案例。但是到目前为止，浇注料还不能达到镁铬砖的使用寿命的水平。由于喷补料受到钢流的强烈冲刷，一般喷补一次只能用12炉次，效果较差。因此开发高性能的喷补料是非常必

26、要的和迫切的。AOD主要用于冶炼不锈钢。主要使用镁钙砖和镁铬砖。要提高使用寿命，很重要的一条是加强对它的修补，应该加强对镁钙质喷补料或修补料的开发和应用工作。有关这些产品的性能见表8。表8钢包和精炼炉用不定形耐火材料的性能材质 使用部位 w(Al2O3)/% w(MgO)/% w(SiO2)/% 耐火度/ 荷重软化开始温度/ 重烧线变化率/(1 400 2 h) 体积密度/(g·cm-3)铝镁质浇注料 铝镁质浇注料 高铝浇注料 小钢包工作层 小钢包工作层60 12 1 200 02 2.6070 10 1 350 02 2.90永久层 60 32 1 790 00.3 2.45铬硅质

27、引流砂 钢包出钢口 30(Cr2O3)35硅质引流砂 钢包出钢口94 · · 显气孔率/ 常温耐压 强度/MPa110 24 h 1 500 3 h23 30 40 1 70015 30 40 1 70018 1 650 1.5粒度01.5 mm使用温度/ 热导率/（W·m-1·K-1）续表8材质 使用部位 w(MgO)/% w(Al2O3)/% w(F.C )/% 显气孔率/ 体积密度/(g·cm-3) 耐压强度/MPa 抗折强度/MPa镁质喷补料 中、大型钢包工作层90 4±1.5 （1 600 3 h）铝镁浇注料铝镁浇注料镁质火

28、泥 钢包工作衬 95 4.2粒度组成(w)：0.5 mm 2%, 0.074 mm 50%镁质捣打料 接缝、填缝 和包口用90 23(110 ) 2.85(110 ) 50(110 ) 30(1 600 )KIP喷枪、中大型钢包熔池、底冲击区、VD盖和浸渍管2 90 3.00(110 ) 50(110 ) 40(1 600 ) 8.9(110 ) -0.271.16 (1 500 3 h) 1 7905.7 90 3.10(110 ) 50(110 )40(1 600 ) 8(1 600 3 h)重烧线变化率/ ±1.0耐火度/ 1 790续表8材 质 使用部位 w(MgO)/% w

29、(Al2O3)/% w(F.C )/% w(Cr2O3)/% 显气孔率/ 体积密度/(g·cm-3) 耐压强度/MPa铬刚玉质透气砖-1 吹气用90 3 17 3.15 40铬刚玉尖晶石质透气砖-2吹气砖 4 88 3 17 3.15 40镁碳质喷补料渣线 8423 (1 600 ,埋碳)2.3 (1 600 ,埋碳) 15 (1 500 3 h)镁铝炭质修补料 包底和渣线 70 10 321(1 600 ,埋碳)2.40 (1 600 ,埋碳)3040刚玉尖晶石质座砖 出钢口和透气砖外围4 85 17 3.00 40· ·抗折强度/MPa 重烧线变化率/7 01

30、.0 (1 600 3 h)6 01.0(1 600 3 h)6续表8材 质 使用部位 w(MgO)/% w(CaO)/% w(Cr2O3)/% w(SiO2)/% w(Al2O3)/% w(F.C)/% 体积密度/(g·cm-3) 耐压强度/MPa 高温抗折/MPa (1 400 )刚玉尖晶石质 透气砖芯片周围浇注料8 1 0.1 88 3.00 60 12铝铬火泥 透气砖2.0 7 84镁钙质下部槽和浸渍管内镁钙质喷补料70 10 2.2续表8材 质 使用部位 w(MgO)/% w(Al2O3)/% w(Fe2O3)/% w(Cr2O3)/% w(SiO2)/% 显气孔率/ 体积

31、密度/(g·cm-3) 耐压强度/MPa 抗折强度/MPa 重烧线变化率/镁质喷补料 RH真空室下部，浸渍管85 6 24 2.2 25(110 )20(1 600 3 h)镁铬质喷补料 RH浸渍管，真空室上部70 4 5 5 4 24 2.3 20(110 ) 15(1 600 3 h)镁铬质压入料 RH浸渍管，真空室上部70 3 5 5 5 24 2.4 20(1 600 3 h)±0.8(1 600 3 h)高铝浇注料 RH真空室92.82.79(1 500 3 h) 15(110 ) 30(1 500 3 h) 8.4(110 ) · · 续表8

32、名称 使用部位 w(MgO)/% w(CaO)/% w(Cr2O3)/% w(C)/% 粒度/mm 体积密度/(g·cm-3)110 24 h耐压强度/MPa 应用部位20201010接缝料 AOD缝隙 7080 2030 - - 5 2.6050 - 1823 - 5 2.70喷补料 修补AOD衬 70 2030 - - 3 2.3050 - 1823 - 3 2.4570 2030 - - 0.5 - 2 MPa 粘接强度 镁钙砖衬 火泥，干用火泥 AOD砖缝50 - 1823 - 0.5 - 2 MPa 粘接强度 镁铬砖衬火泥镁钙衬的 镁铬衬的 缝隙，炉口 缝隙炉口镁钙衬的喷补

33、 镁铬衬的喷补2.7 连铸中间包用耐火材料文献30-31全面阐述了中间包用耐火材料。20世纪70年代是无内衬中间包，70-80年代是绝热板（硅质、镁质、橄榄石质），80年代后为镁质、镁铬质和镁钙质涂料。材料的密度变化很大，适应不同要求，密度为1.162.2 g·cm-3。90年代开始出现了干式工作衬，在材质上有镁质、镁钙质等，使用寿命也达到了77 h以上。宝钢开发了超轻质镁质涂料32，密度降低到1.16 g·cm-3，导热系数降低到0.4 W·m-1·K-1以下。对于中间包保温和降低成本有意义。为了提高钢水质量，中间包内设置了挡渣堰。把渣挡住，避免卷入钢

34、中形成夹杂物，同时也是改变流场，使之钢水中的夹杂物上浮。所用的挡渣堰或防溅桶。用镁质浇注料的较多，也有用高铝浇注料的。中间包工作衬应该避开磷酸盐结合剂，以防止钢水增磷33。为了提高洁净度，中间包衬还使用了镁钙质涂料。以前多是以石灰石和白云石的形式引入CaO，这对烘包提出了很高的要求，往往不能达到白云石或石灰石的分解温度而在中间包投入使用时造成钢水沸腾。近年来发展了干式料34，这对向中间包衬内引入游离CaO的原料成为可能，研制的以镁钙砂为主要原料的干式料在中间包工作层使用取得了良好的结果35。中间包盖和永久层用铝硅系浇注料，它的Al2O3含量一般在60%75%，是属于低水泥钢纤维增强的浇注料36

35、，经过修补可以达到上千次。关于宝钢中间包用耐火材料的指标见表9。表9 宝钢中间包涂料性能名称 加水量/%烘干后体积密度/(g·cm-3)轻质涂料 19.2 1.49普通涂料 20 2.1镁钙质涂料20 2.1超轻质涂料20 1.16铝硅质浇注料56 2.52.6挡渣堰 2.80· ·w（SiO2）/% w（Al2O3）/% w（CaO）/% w（MgO）/% 导热系数/(W·m-1·K-1)(500 ) 施工方法6.53 0.79 1.86 86.46 0.434 机喷和手涂6.24 2.29 1.89 85.15 0.703 手涂抹6 2 5

36、0 40 手涂抹6 3 85 0.3 机喷和手涂2330 6070 1 1.5 用在盖和永久层6 5 822.8其他用不定形耐火材料烧结厂的烧结机、轧钢厂加热炉的工作温度一般都在1 450 以下，节能保温和长寿是主要的。以前用铝硅系耐火砖为主，现在发展越来越多地用可塑料和浇注料等不定形耐火材料，浇注料比例逐步增多起来。有的地方用低水泥、超低水泥和高强耐磨浇注料，这有利于耐磨，以提高使用寿命。还有轻质涂料和浇注料，这有利于节能保温。3 不定形耐火材料发展趋势关于湿式浇注喷射料技术，国外已经发展了十几年了，并且比较普遍地应用到各个领域，但是国内开发和应用较慢。到目前才开始起步。主要有宝钢的出铁沟的

37、热湿式浇注喷射10和钢包永久层的湿法喷涂24，首钢在加热炉、中间包永久层37和鱼雷车上进行了湿式浇注喷射料的试验18，河北在钢包上进行了湿式浇注喷射22，中钢耐火材料公司在水泥窑的湿式浇注喷射试用38等。这些都说明我国湿式浇注喷射技术正在起步，应用将很快得到普及。可塑料一般人工捣打施工。劳动强度大，施工环境差，导致了逐年减少，应该向机械化喷涂的方向发展。这方面国外已经成功地普遍使用，国内很少使用，宝钢在加热炉上用可塑料成功地进行了机械喷涂施工39。将对促进可塑料的发展起到引领作用。另一方面，可塑料应该向更高性能的方向发展。以前可塑料含水较多，气孔较高，收缩大，抗热震性较好，但是抗侵蚀性较低，限

38、制了在更高温度和侵蚀性强的环境下应用。因此，应该开发高致密的低加水量的可塑料，这更容易可塑喷涂，把湿式浇注喷射料与之结合和统一起来，可能会促进浇注料和可塑料施工技术的发展。不定形耐火材料因有下列优点而使用比率的增大：1）高技术的不定形耐火材料技术的发展，特别是耐火浇注料性能可与耐火砖相匹美；2）用不定形耐火材料对冶金窑炉实施修补，显著降低了消耗和成本。导致了用户对修补料的需求增加；3）不定形耐火材料生产容易，设备投资小；4）施工机械的发展，导致对应用不定形耐火材料更加省力和高效。今后不定形耐火材料的发展重点：1）加速开发低水泥、超低水泥和无水泥高性能浇注料包括预制块在高温领域的应用；2）研究开

39、发干式致密浇注料和火焰喷补料；3）研究改进湿式喷射浇注料技术，把材料技术，使用技术和喷涂设备结合起来；4）研究开发不定形耐火材料喷补和施工法机械化和自动化；5）对于我国应该尽快开发和推广应用湿式浇注喷射料技术到冶金窑炉、水泥石灰窑等高温窑炉。总之，加强冶金窑炉的热态和冷态修补和维护工作，是迫切要做的事情，是发展方向。 · · 参考文献1 王秉军，刘开琪邓，“铁水脱硫喷枪浇注料的研制” 2007年全国不定形耐火材料学术会议论文集34-38,包头,2007.82 王玺堂，夏霞云，刘新敏，“纤维增强刚玉耐火材料制备及其显微结构”，耐火材料，1977，31（2）63-65，723

40、何霞，王占民，李再耕，“低水泥浇注料抗暴裂性能的改善”，耐火材料1997，31129-324 单玉香等，“纤维在耐火浇注料中的应用”砖瓦2008239-415 欧阳德刚“铁水预处理喷枪用耐火浇注料的研究与发展”，中国冶金187 1-47 王战民等，“浅谈不定形耐火材料新发展”，耐火材料，2006特刊，40：96-1118 周宁生，胡书禾，张三华等“不定形耐火材料发展的新动态”耐火材料，2004，383196-2039 李洪会等,”国内外无水炮泥的技术现状和发展”2007年全国不定形耐火材料学术会议论文集1-6,包头,2007.810 田守信等，“Al2O3-SiC-C质热态湿式喷射浇注料的研究”，耐火材料396426-42812Mitsuo Sugawara，KeisukeAsano. “The recent developments of castable technology in Japan. Proceedings ofUNITECR05,Orlando,USA,200513 甘菲芳等，“硅溶胶结合Al2O3 - SiC - C浇注料的抗侵蚀性能” 耐火材料， 42