“中国钢铁加工技术的“十三五”规划确定了以生产工艺优化为重点的清洁生产技术的研发和应用,以实现高效率,高质量,
低消耗和减排的钢铁工业的绿色发展。因此,耐火材料还应适应这些发展要求,进一步实现耐火材料生产和使用中“寿命长,
无污染,功能化”的目标,同时重视耐火材料技术和产品的发展,以实现结构优化,转型升级。”日前,中国金属学会专家
委员会委员苏天森在谈到耐火材料的发展时指出。

随着钢铁工业技术和设备的不断进步,耐火材料也紧跟着发展的步伐。有必要不断提高技术含量和材料质量。耐火材料技术
也提出了更高的要求,这也促使耐火材料行业的专家提出创新的研发思路。
 苏天森认为,“更长寿、无污染、功能化”不仅是耐火材料“十三五”科技创新的总体要求,也是保证耐火材料安全使用的基础。

  首先,更长寿是保证质量和降低成本的关键,也是无污染、功能化和使用安全的标志。其中,长寿的标准是随时间推移动态提升
的,具有配套协同的系统是长寿的重要内容。既有同一材质(原料)长寿指标的提高,又有复合材料长寿指标的跨越式提升。此外,
还应做到耐火材料全寿命周期使用安全性的保证与预警。

  其次,无污染是高品质钢生产的必要条件,也是耐火原料和耐火材料生产的必要条件。例如,不同档次洁净钢生产的不同要求、耐
火原料精料和高利用率、耐火材料排放物处理与回收等。

  最后,功能化是指有利于钢的质量优化,又指具备一些特殊工艺要求的性能,还指具有优良的综合性能。例如,耐火材料有参与钢液
净化的性能、与液态金属不浸润的功能,具有良好导磁性的功能,以及高强度和高抗热震性等。
  炼铁工艺技术发展对耐火材料提出新需求。炼铁工艺技术发展需要具有满足高风温、超高风温要求的热风炉耐火材料,当风温要求≥
1280℃时,热风炉穹顶耐火材料可能要考虑满足长时间≥1450℃的工作条件。还要对高尺寸精度热风炉格子砖、满足热风输送管道保温与
抗应力应变要求的耐火材料,以及高风温条件下的炉衬耐火材料等进行优化。

  苏天森指出,需要研发长寿高炉耐火材料优化技术,例如陶瓷杯、热压碳砖(大、小)设计、砌筑与性能优化,热态压补耐火材料与
工艺装备,耐火材料在线侵蚀情况监测(如工业CT应用)等。此外,还要进行高富氧与全氧高炉条件下高抗侵蚀风口耐火材料的设计与制
造,以及熔融还原、直接还原新型耐火材料的研发与应用。

  炼钢工序工艺发展对耐火材料的新要求。洁净钢生产工艺要求长寿、无污染和功能化耐火材料的全面优化,包括无碳、低碳耐火材料和
低硅、低铝特殊耐火材料研发应用,铁水预处理(搅拌棒、喷吹枪、低碱度预脱磷转炉)耐火材料优化,转炉、电炉、AOD炉底吹CO2长寿透
气元件(低碳、高耐蚀耐火材料)研发与应用,电炉≥1000炉长寿炉底、炉缸耐火材料优化。研发方面,注重无铬、长寿、低成本真空精炼
耐火材料,单嘴真空精炼炉特种耐火材料,连铸电磁冶金用耐火材料(如磁约束水口、旋流水口、钢包电磁自开水口、薄带坯连铸电磁侧封
耐火材料),连铸中间包超长寿系统耐火材料(≥15小时/次)和薄板坯连铸隧道窑托辊用长寿耐火材料等。

  轧钢工序工艺发展对耐火材料的新要求。为配合轧钢工序的工艺发展,需要研发节能效率≥5%的轧钢加热炉高辐射能力炉衬耐火材料和
轧钢加热炉高绝热性能保温层用耐火材料等。

 

耐火材料在以后的发展中有什么前景?

2021-04-12
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