- 时间：2022.11.24
耐火材料的使用条件大致可分为三种类型：
（1）耐火材料在高温条件下，但没有机械作用。在 这种条件下使用的耐火材料约占全部耐火材料的30%；
（2）耐火材料在高温条件下，同时受机械作用。这种条件下使用的耐火材料也占30%左右；
（3）耐火材料在高温条件下，同时受到熔融金属、熔渣、盐及其蒸汽的机械和化学作用。这种条件下使用的耐火材料约占40%~50%。
未来的耐火材料，既要考虑上述的使用条件，还要考虑高科技发展，不但使用部门施工技术现代化，而且耐火材料生产本身也要实现技术现代化。
一、发展不定形耐火材料
不定形耐火材料喻为第二代耐火材料，同烧成定型耐火材料比较有以下优点：
（1）不定形耐火材料不需要压砖机和烧成热工设备，工厂占地面积小，基本建设投资比较低。
（2）节约能源，耗能仅为烧成制品的1/15~1/20。
（3）劳动强度低，不定形耐火材料生产可完全机械作业，生产效率高。比耐火制品高3~8倍。
（4）成品便于贮存和运输，使用它修建炉窑等可完全机械化作业。其施工效率比人工砌砖高 5~15倍。
（5）可以任意造型，制成整体衬体，强度高，抗热震性好，抗剥落性强，同时无接缝，气密性好，散热损失小。对有些使用条件，如钢包内衬，使用效果明显，一般提高使用寿命30%~150%。
（6）能修补炉窑等热工设备，延长使用寿命，提高炉窑作业率。
不定形耐火材料是耐火材料生产工艺的革命，它能适应工业现代化的需要。近年来不定形耐火材料发展十分迅速，如日本1980年不定形耐火材料占耐火材料总产量的34.7%，到1990年为17.5%，2000年已接近 60%。美国和西欧1999年为45%~50%。
目前不定形耐火材料几乎遍及各个领域的炉窑及热工设备，大有取代耐火制品之势，将来高效浇注料将会占领先地位。微粉和超微粉的制备和应用，纳米技术应用可以提高浇注料某些力学性能，将要重点发展。因为不定形耐火材料的生产和使用施工都能实现机械化作业，能够适应未来工业现代化的需要，即废除笨重的体力劳动，实行机械化，自动化操作，所以是耐火材料的发展方向。
二、用电熔法生产原料和制品
美国和德国学者在20世纪初进行硅酸盐物理化学研究中，得出最基本造岩氧化物的相律问题，因而在耐火材料中重要的是与金属工业的金相学对应，采用E.Ryschkewitsch提议的陶相学用语。Murdock又从矿物原料的相律研究意义上提倡矿相学。前苏联别良金院士把电熔方法制造耐火材料用岩石的术语与冶金相提并论，并说：“我们当代是硅酸盐学说，而我们的未来则是同冶金学者的金相学相平行的石相学。”1926年，美国富尔契尔发表了熔铸硅酸铝耐火材料专利，认为熔铸制品比黏土砖在玻璃窑上使用效果好，随后又研制成锆刚玉、镁铬砖、铝铬砖等一系列制品。熔铸砖与陶瓷结合砖相比的主要优点是晶间结合，晶体发育好，排列紧密，气孔少，蠕变率小。尽管材料中存在低熔相，但它充填在晶体骨架的空隙中，并不起主导作用。
通过电熔还能起到除杂质，如高铝矾土中的SiO2、Fe2O3、MgO、K2O、Na2O等的提纯作用。因此电熔材料的特点是：
（1）结构致密，气孔率低，如采用氧化法的电熔 ZrO2 大型块体显气孔率0.5%~1%；
（2）材料纯度高，如我国用 Al2O3 大于85%的高铝矾土熟料电熔成Al2O3；不小98.5%的亚白刚玉；
（3）荷重软化温度高；
（4）机械强度高（包括高温强度）；
（5）具有高的化学稳定性和抗侵蚀性；
（6）液相析出温度高。
电熔材料的缺点是热导率偏高，抗热震性较差。
电熔制品不仅用于玻璃熔窑的刚玉系列制品，冶金工业也广泛使用。炼钢转炉、电炉内衬大量使用的镁炭砖，就是以电熔镁砂为主要原料生产的，电熔镁砂抗熔渣及金属熔体侵蚀，碳不被熔融物润湿。应该说采用电熔材料是解决耐火材料抗熔渣和熔融金属侵蚀问题的重要途径。不定形耐火材料也普遍采用电熔刚玉，莫来石等材料做骨料和掺和料。采用电熔材料做原料生产不定形耐火材料是耐火材料的发展方向。因为它不但可以生产致密型不定形耐火材料，还可以生产轻质隔热型不定形耐火材料。例如：采用电熔方法生产硅酸铝纤维，电熔氧化铝，氧化锆等空心球，是优的隔热保温材料，用它们可以生产隔热耐火浇注料。
用电熔方法还能生产氧化铝水泥，这种水泥具有早强特点，耐火度达1750℃以上，是高档耐火浇注料的良好结合剂。用熔融石英做原料的再烧制品，抗热震性非常好。
采用电熔方法生产耐火原料和制品，可以连续机械化生产。用电作能源符合机械化、电气化自动化的时代发展要求。目前看来对环境污染比较严重，耗电较多，可是随着现代技术进步，这些问题是容易解决的。因此，发展电熔耐火材料是有前途的。
