不定形耐火材料与定型制品在应用上的对比

几乎在所有的应用领域，不定形耐火材料所占的份额都持续增加。然而，某些应用领域仍专属于定型制品。所谓的功能耐火材料就是典型的例子，在此领域定型耐火材料占统治地位。例如，功能耐火材料在连续铸钢过程中起到控制钢流的作用。在其它的应用领域，尚未开发出高质量的不定形耐火材料，因此定型制品仍是首选。在大多数使用碱性耐火内衬的场合(白云石砖、镁砖、镁碳砖、镁铬砖)，都会优先使用定型耐火材料。这些材料属于转炉的内衬，钢包的渣线砖，电炉的炉墙，水泥回转窑的烧成带和过渡带，冶炼有色金属( 铜、铅、锌等) 的炉衬等。通常，传统习惯起着决定性的作用，这就是为什么定型制品仍然用于按照传统设计的炉子内衬。

近来，不定形耐火材料不仅用来制造新的不定形耐火内衬，而且被大量地用作修补和维护服役中的耐火内衬。不定形耐火材料有多种施工方法，包括有振动和无振动(自流料)的浇注喷补、捣打和压入。一些施工方式已经成为并且将持续成为不定形耐火材料的主要施工方式。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、高炉出铁沟和一些修补和维护的材料。在某些场合，形状复杂的制品已经被不定形耐火材料所替代，因而产生了复合内衬。垃圾焚烧炉就是一个例子。

不定形耐火材料实际上是形成了无接缝的内衬，在使用时已经是确定的形状。有关浇注料的扩展应用的一个典型例子是钢包上所使用的不定形耐火材料内衬的发展。原则上，钢包内衬可以分为不定形耐火材料或定型制品，材质为高铝质( 中性) 或碱性。用浇注料制得的不定形内衬主要局限于高铝质材料，定型制品可以是中性或碱性材料。已经进行了大量工作以努力开发碱性浇注料，但至今为止还没有在钢包上成功使用碱性浇注料的报道。主要的问题是镁砂易于水化，必须选择新的结合剂。

在定型制品中，针对镁砖的某些负面性能如热膨胀率高、抗渣侵蚀性差等，在组分中加入了碳。镁质浇注料中碳的有效加入量还没有合理地确定，这是一个制约MgO－C浇注料广泛和成功运用的因素。然而，随着高性能的低水泥和超低水泥浇注料的开发，不定形内衬已经在钢包上取得了越来越重要的地位。高铝质浇注料以及包衬更换技术已成为一种广泛使用的技术。在新砌筑好的钢包服役一次后，包衬内表面可以使用机械化方法进行清除，在损坏的表面上可以浇注一层新的浇注料。这个程序可以重复进行好多次。与最初的砌筑全新包衬技术相比，实行包衬更换技术的钢包材料的消耗量为40% ～50%，这意味着这项技术可以节约 50%～60% 的炉衬材料。与砖衬相比，不定形耐火材料作为内衬的好处可以归纳如下: 减少砌筑的人力和时间，提高钢包的利用率。由于减少服役中的钢包数量，因此降低了耐火材料的消耗和费用。

不定形耐火材料在窑炉的维护中起着重要作用，这是因为可以在最短的停工期内实现大规模的修补，在某些情况下甚至可以在操作过程中实现修补。对内衬的系统修补可以使窑炉的使用寿命得到延长。对吹氧转炉的碱性内衬( MgO－C砖) 的修补即是一例。使用碱性混合物料进行有规律的喷射，同时精确控制渣的生成，溅渣护炉可以使内衬的寿命提高到20 000 炉次以上，而吨钢耐火材料的消耗可以降低至1kg 以下。

当选择使用不定形耐火材料内衬还是传统的砖衬时，不定形耐火材料的快速施工( 使用新的结合剂) 以及干燥和加热时间的缩短所带来的优势将起到重要作用。在很多情况下，原材料占据了最终产品价格的最大部分(可达60% )，因为原料对产品的性能有着巨大的影响，这就排除了使用廉价原材料的可能性。从这个观点出发，由于原料在不定形耐火材料中占有主要地位，所以不定形耐火材料的使用会带来无可非议的经济效益。持续改进质量和施工快速化、简单化最终都会让使用更经济化。可以认为，不定形耐火材料和定型耐火材料的不同比例将会持续增长。新型不定形耐火材料的深入研发和施工砌筑技术的创新，以及预制件技术都会维持这种趋势。