钢铁冶金用不定形耐火材料的现状和发展

1  概况

    近年来不定形耐火材料技术得到了长足的进步。特别是浇注料已经由传统的普通水泥浇注料发展
到低水泥浇注料、超低水泥浇注料和无水泥浇注料。由于采用了微粉和高效分散剂技术，导致了致
密度大大提高透气度很低，这样致密浇注料的抗热震性和防爆裂性能显著降低。为了解决这方面的
问题，添加金属纤维、陶瓷耐火纤维和有机防爆纤维，解决了烘烤爆裂问题和抗热震问题[1-6]。用
浇注法制得的产品性能已经接近甚至达到了定形产品的性能。现在不定形耐火材料的显著特点是把
材料的制造技术与设备和施工技术结合起来，发展了可塑料喷补技术和湿式浇注料喷射技术。使施
工体性能和施工方便性大大提高。这样导致了不定形耐火材料显著增加。先进钢铁公司的不定形耐
火材料单耗占整个消耗耐火材料的 60%以上。因日本不定形耐火材料已经发展到很高的水平，再加
上钢铁吨钢单耗的逐年降低，所以近年来不定形耐火材料占比例几乎没有变化。但是在不定形耐火
材料中，喷补料和浇注料所占比例增加，而其他不定形耐火材料如捣打料和可塑料在下降。美国不
定形耐火材料占 54%，欧洲国家为 40%~55%[7-8]，宝钢约 58%，我国其他钢铁冶金企业一般为
30%~45%。目前我国不定形耐火材料产量占总产量的 35%。与国外相比有一定差距，有提高的空
间。

2  各个工序用不定形耐火材料

2.1 炼焦系统用耐火材料

    主要有焦炉和干熄焦用耐火材料。新炉衬主要是定形制品。焦炉主要用硅砖，而干熄焦主要用莫
来石砖。这些设备的趋势是向长寿方向发展。除了用优质砖之外，再就是修补。主要用相应的硅质
材料、优质黏土质和莫来石质喷补料和浇注料进行修补。

宝钢用湿法手段对焦炉炉墙进行过涂抹，但抹补后挂料时间基本上不到一个月，效果较差。现

在宝钢开发了高强的铝硅半干法喷补料（w（Al2O3）为 50%~60%）和干法硅质密封料，代替进
口喷补料，在性能、施工附着率和使用效果等都较进口料为好。

宝钢干熄焦设备的进焦温度为 1 000~1 050 ℃

≤

，出焦温度 250 ℃。进口内衬使用寿命 8 年。

对于修补，用莫来石质浇注料浇注代替喷补，这种修补方法修补的炉衬整体性好，不易剥落，比局
部喷补效果好很多，这样修补一次，可以用 2 年以上，大修炉龄达到 10

  

年。

2.2 高炉系统用耐火材料

2.2.1 高炉出铁场用耐火材料

出铁场日常消耗耐火材料主要是不定形耐火材料。对于炮泥，采用 ASC 质的，主要有焦油结合

和和水系结合两种。近年来也对环保系的树脂结合炮泥进行了开发，但是由于价格等原因，国内还
没有推广应用。在大高炉炮泥方面，以棕刚玉和优质碳化硅为主要原料，并且添加氮化硅或氮化硅
铁制得的 ASC 炮泥，吨耗 0.2~6 kg，国外每天出铁次数达到了 3~8 次，吨耗在 02~0.4 kg；国
内多在 10 次以上，吨耗在 0.3~0.6 kg

 -1

 [9]。而在小高炉方面，我国多是以低档次的黏土或废黏土

砖料、低档的碳化硅脚料和焦末为主要原料，以焦油或无机结合剂配制而成的炮泥。这种炮泥一天
要出铁 15 次以上，吨耗多在 1.5 kg 以上，甚至超过 2 kg。

炮泥对维护高炉炉况，提高高炉寿命起到重要作用，因此，高抗侵蚀、耐冲刷的无污染的炮泥

是值得开发和重视的。炮泥强度的提高，可以提高抗铁水和渣的冲刷性，但是高强度的炮泥给开孔

                                  

带来了困难。