在几乎所有的应用领域,不定形耐火材料的份额都在增加。然而,一些应用程序仍然属于定型产品。所谓功能性耐火材料就是典型的例子,在这一领域定型耐火材料占主导地位。例如,功能耐火材料在连续铸钢过程中起着控制钢流的作用。在其他应用领域,还没有开发出形耐火材料尚未开发,因此定型产品仍然存在。在大多数使用碱性耐火衬里的场合(白云石砖、镁砖、镁碳砖、镁铬砖),定型耐火材料将优先考虑。这些材料属于转炉内衬、钢包渣线砖、电炉壁、水泥回转窑烧成带和过渡带、冶炼有色金属(铜、铅、锌等)。通常,传统习惯起着决定性的作用,这就是为什么定型产品仍然用于传统设计的炉衬。
近,不定形耐火材料不仅用于制造新的不定形耐火衬里,而且用于维修和维护服务中的耐火衬里。不定形耐火材料的施工方法有很多,包括浇筑振动和无振动(自流料)、喷涂、捣碎和压入。一些施工方法已成为不定形耐火材料的主要施工方法。按照传统方法,不定形耐火材料被用作传统电弧炉的炉底(碱性耐火材料)、炮泥、高炉铁沟和一些维修材料。在某些情况下,形状复杂的产品被不定形耐火材料所取代,从而产生复合衬里。垃圾焚烧炉就是一个例子。
不定形耐火材料实际上形成了无缝衬里,在使用中已经确定了形状。钢包上使用的不定形耐火材料衬里的发展是关于浇注料扩展应用的典型例子。钢包内衬原则上可分为不定形耐火材料或定型产品,材料为高铝(中性)或碱性。浇注料制成的不定形衬里主要局限于高铝材料,定型产品可为中性或碱性材料。为了开发碱性浇注料,已经进行了大量的工作,但到目前为止还没有成功使用钢包上的碱性浇注料的报告。主要问题是镁砂容易水化,选择新的结合剂。
在定型产品中,碳被添加到镁砖的一些负面性能中,如热膨胀率高、耐渣腐蚀性差等。镁浇注料中碳的有效添加量尚未合理确定,这是制约MgO-C浇注料广泛成功应用的一个因素。然而,随着高性能低水泥和超低水泥浇注料的发展,不定形内衬在钢包中发挥着越来越重要的作用。高铝浇注料和衬里更换技术已成为一种广泛使用的技术。新砌筑的钢包服役一次后,可采用机械化方法清除衬里内表面,并在损坏的表面浇注一层新的浇注料。这个程序可以重复很多次。与全新的砌筑衬砌技术相比,实施衬砌更换技术的钢包材料消耗量为40%~50%,这意味着该技术可以节省50%~60%的炉衬材料。与砖衬相比,不定形耐火材料作为衬里的优点可以概括为:减少砌筑的人力和时间,提高钢包的利用率。由于减少了服务中的钢包数量,降低了耐火材料的消耗和成本。
不定形耐火材料在窑炉的维护中起着重要的作用,因为它们可以在短暂的停工期内进行大规模的维修,甚至在某些情况下进行操作。修复内衬系统可以延长窑炉的使用寿命。对吹氧转炉碱性内衬(MgO-C砖)的修补就是一例。定期喷洒碱性混合物,准确控制渣的产生。溅渣保护炉可大大提高衬里的使用寿命,吨钢耐火材料的消耗可降低到1kg以下。
在选择使用不定形耐火材料衬里或传统砖衬里时,不定形耐火材料的快速施工(使用新的粘合剂)和缩短干燥和加热时间的优点将发挥重要作用。在许多情况下,原材料占产品价格的一部分(可达60%),因为原材料对产品性能有很大影响,排除了使用廉价原材料的可能性。从这个角度来看,由于原材料在不定形耐火材料中占有主要地位,不定形耐火材料的使用将带来无可争议的经济效益。不断提高质量和快速施工,简化使用更加经济。可以认为,不定形耐火材料和定型耐火材料的不同比例将继续增长。新型不定形耐火材料的深入研发、砌筑技术的创新和预制件技术将保持这一趋势。