要建立我国耐火材料的强国地位以及技术上的领先水平,在往后的耐火材料科研作业中下面三方面的问题值得重视。
一、完结可继续打开的研讨
“可继续打开”是世界各国经济打开的重要问题。在耐火材料工作可做的作业许多,首要包括资源与动力的最有用运用;废物的运用与耐火材料的循环运用等。
1、耐火材料矿产资源的归纳运用
通过几十年的无序发掘与不当运用,我国耐火材料资源浪费严峻,耐火材料矿产资源的敌对现已比较突出。
就铝硅系资源而言,由于挑选优质矿产,选用落后的发掘与煅烧技术,低价位出口,矿产资源损坏比较严峻。我国高铝矾土质量的安稳性问题依然没有处理,与铝工业争材料的情况日益严峻。许多的二、三级矾土被浪费掉,只有用二、三级矾土制备莫莱石取得成功,现在大约已构成10万-30万t的产量,并且还在继续增加中。
往后我国铝硅系耐火材料材料的打开应该遵照可继续打开的原则,前进材料的运用率与运用功率。技术打开有两条路可走:一条是走z6尊龙凯时以前走过的老路,即选矿提纯与均化的路,事实证明,这条路在经济与功率上问题较大。另一条路可能会在耐火材料界引起很大争辩,那就是让出特级及一级铝矾土给铝工业,z6尊龙凯时则转而运用铝工业出产的氧化铝以及由二、三级矾土所出产的莫莱石为材料来制备铝硅系耐火材料。这一条技术路途的理由有两个:(1)铝工业中出产氧化铝的技术是一个老到的、大规模的出产技术,而矾土的选矿提纯技术相对而言要不老到许多。(2)选用工业氧化铝为材料可以减少杂质含量,完结精料化,出产得到的铝硅系耐火材料的质量前进,运用寿数延伸,然后前进资源的运用功率。
此外,在铝硅系材猜中,红柱石、硅线石与蓝晶石的研讨也应加强。这方面以前进行过一些作业,但怎样使不同质量的这类材料得到归纳运用还有待加强。
就碱性材料而言,为了满足镁碳砖等优质耐火材料的需求,高纯度优质菱镁矿的资源现已越来越少,而许多质量尚好的菱镁矿及粉矿被许多堆积不用,这构成了资源的浪费。为了处理这一问题,有三方面的作业可以进行:(1)物尽其用,不寻求高纯度、高质量。不同层次的产品选用不同的材料。一同,打开用低层次的材料出产高层次制品的研讨。(2)打开资源归纳运用的研讨,将粉矿等被扔掉的资源尽量运用起来。(3)打开白云石质耐火材料。由于我国优质白云石的散布很广,除了打开防水化研讨外,还可考虑在钢厂附近就近出产,以减少水化带来的影响。
资源的归纳运用是和科学研讨作业紧密相联系的。只有当科研作业做到使归纳运用变得有利可图时,归纳运用才华实在完结。
2、耐火材料的回收运用
用后耐火材料的回收再运用近年来已遭到广泛重视。欧洲耐火材料的回收运用情况如下:
钢铁公司中的耐火材料质量平衡:熔损33%,内部再运用25%,外部再运用37%,废气5%。
耐火材料质量总平衡:熔损33%,非耐火材料运用31%,耐火材料循环运用24%,废气
12%。
可见,欧洲耐火材料的再生运用抵达50%左右,被扔掉的耐火材料是很低的。我国耐火材料的回收运用还有许多作业可做。现在江浙区域、宝钢及其附近区域作业做得较好。
耐火材料的回收运用包括两个办法:一个是将用后的耐火材料破碎后作为材料再运用,这儿面包括有用与无用部分的分别技术,以及用这部分材料制造新耐火材料的制造技术;另一个是耐火材料部件,如滑板的批改再运用,包括批改技术及粘接技术等。
3、减少于防止对环境的污染
耐火材料自身对环境的污染并不严峻。除了未运用的材料及用后耐火材料的堆积构成土地的荒漠化及大气尘土外,近年来,最令人关心的铬污染。在一些发达国家中已阻止在水泥回转窑中运用镁铬耐火材料,作为替代品运用的尖晶石及白云石材料现已取得了较好的效果。在我国,有关研讨及试用作业还在进行中。
在冶金工作中,特别是有色冶金工业中,镁铬材料依然是重要的耐火材料产品。与水泥工业不同,在冶金工业中的含铬耐火材料不易直接转化为六价铬,对环境的污染可能会小一些。可是,材料与废砖长期露天堆积,同样会构成六价铬进入地下水系构成污染。在现在情况下,燃眉之急是加强废砖的保管与回收运用,一同活泼开发替代产品的研讨,这在有色冶金工业中尚有适当长的路要走。
二、几个值得留心的问题:
对整个人类及一个国家而言,资源的重复运用、可再生资源的运用是可继续打开的重要要素。对一个工作而言,除了上述要素以外还需求不断地呈现新的思想才华完结可继续打开。以下几点值得z6尊龙凯时去尽力。
1、新的思路,开发新的材料体系
像将石墨引入耐火材猜中一样,一个正确的新思路就会构成一个新的材料体系。近20多年z6尊龙凯时没有找到新的突破。
氧化物-氮化物复合材料已进行了近20年的作业,除了氮化硅结合碳化硅及氮化硅刚玉外,未见很有期望的运用前景。纳米粉末的运用仍处于初期阶段,并且运用规模有限。往后仍应加强根底研讨及学科的交叉以寻求有用的新的思路。
2、留心耐火材料新功用的开发
近年来,耐火材料工业呈现萎缩现象,产量越来越小。这与耐火材料的功用单一、寻求的政策单一有关。耐火材料在运用中的功用是抵挡高温文渣的腐蚀,寻求的政策是龟龄。效果是受命越来越长,产量越来越少。耐火材料要脱节这种窘境有必要开发新的功用。除龟龄以外,还应寻求新的政策。
例如,对冶金产品的净化效果。调整与控制液相的成分,让它在必定程度上参与冶金过程,就有可能对钢水的净化做出必定的贡献。此外,通过改动精粹用耐火材料部件(如透气砖、喷枪等)的结构来前进其冶金效果,也应归于这一范畴。
跟着动力的严峻,节能是可继续打开的一个重要方面。能不能开宣告一种既具有耐高温、抗腐蚀功用,又能有绝热节能功用的材料?
三、加强学科交叉 学习其他学科的新知识与老到阅历
许多耐火材料技术的打开都是学习了其他学科的阅历与技术,如浇注料的许多技术和理论来自混凝土。最近一个值得提出的是运用有限元技术来核算耐火材料在运用条件下的温度与应力散布。热应力损坏是耐火材料损坏的两个首要要素之一。而关于耐火材料热应力的核算及热震安稳性的研讨仍处于较初级阶段。近年来,由于有限元及核算机技术的打开,使得这种核算成为可能。国外这方面的作业做得较多,但多数情况下仍将耐火材料当成均质体来考虑,但实际上耐火材料是一个凌乱的非均质、非线性材料。耐火材料在高温下的性质的相关数据也很缺少。因而,实在要做到准确核算热应力,在核算技术及材料的性能上还有很长一段路要走。
此外,近年来材料规划中的一些其它新技术也应考虑怎样运用于耐火材料上。