“三石”再耐火材料中的應用與開發(fā)
在定形耐火材料中尤其AI203-SiO2系耐火材料,已較普遍引入三石(稱加法)來改善傳統(tǒng)耐火材料的品質,提高耐火材料的檔次,開拓新的優(yōu)質耐火材料。如上述的低蠕變磚(含硅線石、紅柱石、藍晶石低蠕變磚)、高抗熱震磚等之外,尚有高荷軟磚、電爐頂用高荷軟高熱震磚(含磚與澆注料)、干熄焦裝置用紅柱石/莫來石-SiC磚、水泥回轉窯用含紅柱石抗剝落磚、磷酸鹽結合的含三石高鋁磚等等。
近年來,武漢科技大學將“三石“應用在含碳耐火材料中,以提高微氣孔化率等的項目研究,取得明顯效果。此成果再次啟發(fā)我們“三石”的應用有待深入擴展。
如前所述,在不定形耐火材料的開發(fā)中,20世紀80年代冶金工業(yè)部建筑研究總院黃文競、袁公權首先明確提出:藍晶石作為不定形耐火材料良好的膨脹劑,并披露其使用、生產(chǎn)方法,這對國內不定形耐火材料的發(fā)展有重要意義?,F(xiàn)在,在不定形耐火材料中,普遍引入藍晶石作為膨脹劑,以抵消耐火材料在高溫下的收縮,改善其高溫性能。
如中冶集團建筑研究總院,鄭州建信等耐火材料公司,都應用藍晶石開發(fā)了許多不定形耐火產(chǎn)品。此外,為了改善熱震穩(wěn)定性或荷重軟化等性能,亦引入紅柱石或硅線石。如鐵水罐預處理脫硫KR攪拌器澆注料、脫硫槍熱補可塑料都引入紅柱石。成都無機非金屬材料研究所、北京利爾耐材公司、寶鋼鋼研所等不少單位成功在研制使用。寶鋼鋼研所等尚獲得專利。
陶瓷四大件:窯具、棚板、料碗、料棒等也使用三石以提高其抗熱震性。原陜西咸陽陶瓷研究院姚治才等做了大量的研究應用工作。
用藍晶石生產(chǎn)輕質隔熱耐火材料,用藍晶石生產(chǎn)系列莫來石原料;用紅柱石生產(chǎn)特種耐火纖維、開發(fā)硅鋁合金、作精密鑄造型砂等,后者是甘肅紫鑫礦業(yè)煤化工有限公司研發(fā)的項目,已得到使用。
從對我國三石開發(fā)應用的概述中可見,我國三石開發(fā)應用,旭日東升,蓬勃發(fā)展。為什么在AI203-SiO2系材料中由于添加三石,就能改善傳統(tǒng)耐火材料的品質,開發(fā)出多品種、有不同特色的新產(chǎn)品?主要是三石本身固有的特質所決定。三石在高溫下不可逆轉變?yōu)槟獊硎蚐iO2,并伴隨有體積膨脹等特性。在材料中添加三石,明顯增加了莫來石晶相含量,而莫來石的針狀、長柱狀晶體構成交錯的網(wǎng)狀結構,有效改善了耐火材料的顯微結構,從而提高了耐火材料的品質。
在焦寶石、各級研土、各品牌莫來石、各類剛玉中,添加三石(加法),其耐火材料的品質必將獲得改善。作者在1/4世紀的生產(chǎn)實踐中體會到加法的技術路線是一條改善、提高AI203-SiO2系耐火材料品質的有效途徑。因為它簡明、實用、有效,值得大力推廣應用。