- 时间：2022.11.27
三、发展特种耐火材料
如果说耐火材料工艺的发展方向是不定形化（不定形耐火材料），而保存的一部分定形耐火制品的制造工艺应该是特殊化。随着近代钢铁生产技术向电子化、连续化、大型化发展，传统使用的耐火材料不能满足更为苛刻的要求。
例如：近终形连铸机对耐火材料要求有密封性、润滑性、抗侵蚀性。要加工到微米级，只有精细陶瓷才能达到要求。现代尖端技术，如航天、电子、新能源、原子反应堆、国防现代装备技术等需要的耐火材料要经受一定的机械应力和机械冲击、瞬间几千度的热震、高速气流和尘埃的冲刷、各种化学腐蚀，甚至还要求电性能、光学性能等特殊要求的制品。必须在传统耐火材料与传统陶瓷工艺基础上，从材质到工艺进行改进和创新，即用高熔点（2000℃以上）、高纯度（纯度95%甚至99%以上）的氧化物和非氧化物以及氧化物与非氧化物复合的人工合成材料、微米级细粉，采用等静压、热压注、爆炸等方法成型，1600-2000℃，甚至到3000℃的温度下高温烧成的工艺过程生产特种耐火制品。
这些制品外形更复杂，不仅有砖，还有管、片、球、纤维宝石单晶以及超硬的、透明或不透明的制品。还有高温涂层、金属陶瓷等。高新技术发展方兴未艾，现在已渗透到各个产业部门，耐火材料配合高新技术的发展，对耐火材料的理论和时间认识将会启发和推动作用。
四、发展炉体冷却技术，加强耐火材料保护
法国某耐火材料工作者说：“水是最好的耐火材料”。这种说法不无道理。现在很多热工设备采用循环水或强制水冷却。如20世纪60年代末，在以焦炭为燃料的镁砂及白云石煅烧竖窑，采用汽化冷却窑衬壁，代替高温带的砖内衬，主要目的是消除粘窑。炼钢电炉炉盖电极孔周围俗称“三角区”，由于温度过高，损毁严重，与炉盖其他部位的使用寿命不同步。因此有些厂家将三角区改成水冷炉套，变成“永久衬”。目前超高功率电炉普遍采用水冷炉盖和炉壁。采用水冷代替耐火材料在高温设备上使用屡见不鲜，而且使用寿命比耐火材料长。循环水始终保持100℃以下，从某种程度上可以起到耐火材料的作用。但也有很多问题，如能耗增大，投资增加，像煅烧镁砂的合格率降低等。
不过也有非常成功的经验，如武钢大型高炉（2516m³）采用全炭水冷薄炉底。炉底厚度减半，施工机械化程度高（达90%以上），劳动条件好，修筑工期缩短2/3，寿命长达14年，造价低，节约高铝砖近400m³，结构先进合理，安全可靠。
炼钢电炉采用水冷炉盖和水冷炉壁技术，使电炉使用寿命显著提高。超高功率电炉炉盖和炉壁热流增大，采用水冷技术可使熔损部分被喷溅上的炉渣冷却而补充。泡沫渣埋弧技术是在不增加渣量前提下，使渣厚度增加。主要原理是渣中FeO与C反应生成CO气体，慢慢从渣中溢出，使渣保持泡沫化状态，从而减少弧光对衬的熔损，降低耐火材料消耗。水冷使电能消耗增大，一吨钢约增加5%-10%，但由于寿命延长，检修停炉时间缩短，特别是耐火材料消耗降低50%-90%，总的经济效益是好的。采用水冷与合适的耐火材料相配合应该是未来炉窑等热工设备的发展方向。
其次，还可以采用其他一些保护耐火材料、提高内衬使用寿命的措施，如调整炉渣成分、降低炉渣对内衬耐火材料的侵蚀性。美国1991年发明的溅渣护炉技术就是基于这一原理，使炼钢转炉的寿命大幅度提高，达10000-15000炉。另外，还可以改进炉窑砌体结构、提高砌体的抗热震性（不光是提高单块砖的抗热震性）来提高炉窑的使用寿命等。
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