微粉在冶金耐火材料中的應用

吳晗 朱曉晨

摘 要：隨著我國工業的不斷發展，冶金耐火材料行業也在不斷的發展進步，在實際的技術運用中發現，在冶金耐火材料中加入適量的微粉能夠顯著提高材料的效果和耐火特性，因此對微粉技術進行研究和有效利用，是我們發展冶金耐火材料行業的重要要求。本文將探討研究微粉在冶金耐火材料中的應用，希望能夠促進對微粉技術的研究和發展，為提高冶金耐火材料的性能貢獻一份力量。

關鍵詞：微粉;冶金耐火材料;應用分析

前言

微粉技術的發明和廣泛運用促進了冶金耐火材料行業的發展，它對冶金耐火材料的性能和檔次都起到了顯著的提升作用，但是其應用在冶金耐火材料中的分量需要我們嚴格把控，才能夠起到良好的效果，與此同時，我們還需要繼續進行研究，找出微粉的更多應用方式和應用途徑，為工業發展的技術進步起到促進的作用。

一、微粉的特性以及發揮作用的方式

（一）微分的特性

常用的微粉主要成分為SiO2，它具備無毒、無味、無污染，并且能夠耐高溫和酸堿腐蝕、硬度大、絕緣性能好等特點，將適量的微粉加入到冶金耐火材料中，也能夠使冶金耐火材料具備它的特性;同時將天然的石英（SiO2）粉碎并加工成微粉后，其表面能得到了增加，作為冶金耐火材料的促進燒結、結合劑和性能改良劑效果更好[1]。

（二）微分發揮作用的方式

在進行研究分析中發現，雖然微分本身的構成機理比較復雜，但在作為冶金耐火材料中的添加劑，其發揮作用的方式是簡單易懂的。微分通過填充冶金耐火材料中的縫隙，減少冶金耐火材料中水的使用，以次促進冶金耐火材料的燒結和結合，改良其性能效果[2]。

二、微粉對冶金耐火材料的重要性及使用效果

（一）微粉對冶金耐火材料性能提升的重要性

微粉對于冶金耐火材料性能提升的重要性主要為提高冶金耐火材料的強度，提高其進行澆注的效果，以及增強冶金耐火材料的耐高溫性和耐久度。首先由于傳統的耐火材料中存在著大量的縫隙，在加入微粉后，微粉將這些縫隙都填補住，減少了攪拌中水的用量，在冶金耐火材料制作完成后，其內部的密度增加，存在的氣孔和縫隙較少，從而提高了冶金耐火材料的強度;其次是因為微粉具有較強的活性，在冶金耐火材料中遇水后會形成一種膠體粒子，再加入適量分散劑后能夠加強冶金耐火材料的流動性，使澆注的效果得到提升;另外微粉還具備親水性，在加入冶金耐火材中后形成的膠體粒子能夠增強冶金耐火材料的凝聚性，同時在高溫下還能夠與冶金耐火材料中的氧化鋁發生反應形成莫來石，提高其耐久度和耐高溫性能，增加冶金耐火材料使用的年限。

（二）微粉在冶金耐材料中的使用效果

在冶金耐火材料中使用微粉，能夠有效地提高冶金耐火材料內部的致密性，增強冶金耐火材料的強度;另外二氧化硅微粉與水化的氧化鎂料漿結合，能夠增強產品的抗沖擊力，提高使用冶金耐火材料進行澆筑的施工性能和理化性能，促進冶金耐火材料在更多領域中的應用。

三、微粉在不定型冶金耐火材料中的應用

（一）二氧化硅微粉的應用

通常所使用的微粉指的是二氧化硅微粉，這種物質通常是鐵合金在冶煉硅鐵和金屬硅時，產生的大量的二氧化硅以及硅氣體在空氣中與氧分子結合，最終冷凝沉淀后形成的。二氧化硅微粉的表面能較高、吸水性較好，凝聚性能好，在添加到冶金耐火材料當中并進行加工后，能夠提高其流動性和澆筑效果，對于冶金耐火的燒結。結合以及強度提升等都能夠起到顯著的作用。但使用二氧化硅微粉作為冶金耐火材料的添加劑，則需要我們把控好它的使用劑量，避免加入過少或者過多，破壞了冶金耐火材料的本身結構，降低冶金耐火材料的性能。有實踐研究指出，當使用二氧化硅微粉作為冶金耐火材料的添加劑時，二氧化硅微分的用量增加，在提高冶金耐火材料強度的同時會降低其耐火性能，因此要適當地加入二氧化硅微粉，結合實際情況一般以4%～10%的用量最佳。

（二）三氧化二鋁微粉的應用

三氧化二鋁微粉也是一種在實際的應用中比較常見的微粉類型，它的主要性能是提高冶金耐火材料的耐高溫能力。根據研究顯示，在材料中氧化鈣含量比較低的情況下，將三氧化二鋁和二氧化硅進行高溫燒制能夠形成莫來石，而在冶金耐火材料燒制中，提高其莫來石化的程度能夠使冶金耐火材料耐高溫性能得到顯著的提升;同時在冶金耐火材料中加入三氧化二鋁同樣能提高冶金耐火材料的澆注性能，如將鋁酸鹽水泥、二氧化硅、活性氧化鋁微分等搭配不同的添加劑，就能夠制作出質量好、效果佳的低水泥耐火澆注料，如加熱爐燒嘴磚等產品，就是對三氧化二鋁微粉的有效運用。

四、微粉在定型耐火材料中的應用

在定型耐火材料的制作中應用微粉，主要是對其促進燒結、凝聚性好的特點進行運用。有實踐研究表明，微粉表面質點具有活性化強的特點，在進行定型耐火材料的燒制過程中，能夠加快燒結的速度，降低燒制完成需要得溫度，同時加入的微粉在1～5μm時，起到的促進燒結作用最好，需求的燒結溫度最低，同時能夠得到的定型耐火材料的強度和耐高溫性能最佳。但在添加微粉進行定型耐火材料的燒結時，首先需要注意微粉的用量問題，如果加入的微粉量過大，那么就會破壞定型耐火材料的內部結構，使材料的致密性下降，而加入的微粉量過少，會導致定型冶金耐火材料中的縫隙不能被填滿，其中的水分和氣孔量增多，降低燒制的效果;其次是因為微粉是以超小型的顆粒狀存在的，在低溫的條件下能夠和冶金耐火材料中的顆粒進行結合，封閉其中存在的氣孔，達到提高定型冶金耐火材料的致密性和強度、耐久度、耐高溫的作用，這種作用必須在加入的微粉粒度小于5μm才能達成，因此我們需要對加入的微粉粒度進行嚴格的管控。

結語

綜上所述，在冶金耐火材料中加入微粉能夠起到良好的效果，對于冶金耐火材料的耐久度、強度和耐高溫性能的提升具有著重要的意義。目前我們所使用的微粉種類以二氧化硅、三氧化二鋁以及碳化硅等微粉為主，對于微粉的用量以及微分的形態有著嚴格的要求。因此我們必須要不斷地研究和發展微粉在冶金耐火材料中的應用，改善應用的方式，降低應用的難度，促進微粉技術的的發展和冶金耐火材料性能的進一步提高。

參考文獻

[1]徐平坤.鋁灰在耐火材料中的應用[J].再生資源與循環經濟，2019，12（4）：26-29.

[2]馮啟超.耐火材料性質分類及其應用[J].科技資訊，2018，16（3）：108-109.