不定形耐材的发展趋势

随着耐火材料行业的发展，尤其近几年的产能数据显示，不定形火材料在世界耐火材料产品总产量中所占的份额持续上升。这种趋势的发展行业分析主要是与不定形耐火材料新产品的性能改进和引入新的施工技术有关。随着越来越多的高温工业应用中不定形耐火材料替代了定型制品的使用，那么在未来不定形耐材究竟会有怎样的发展趋势呢？

据全球耐火材料行业数据统计，早前全球耐火材料产量已达到45×10⁶t，今年受疫情影响，保守估计预计到今年产量不低于40×10⁶t，而不可忽略的是钢铁行业仍是耐火材料的主要市场，而且在未来几年内，水泥、陶瓷和其他矿物产品的增长也是非常迅速，对耐火材料的需要处于平稳的增长期。尤其是用于金属非金属矿产品生产的耐火材料的增加将会持续保持耐火材料市场的增长。而不定形耐材的应用，例如浇注料和喷射料，不仅仅是材料本身的提高，也包含施工技术方法的更新改进，不定形耐材内衬比定型制品可以更快的施工，降低了窑炉的施工期，以及修补窑炉的停工期大大的缩短，显而易见的降低了企业的成本。

不定形耐火材料占据了全球市场的一半，尤其是从目前行业的数据分析来看，浇注料以及预制件增长前景较好。日本自1980年以来至2010年，不定形耐火材料一直处于直线增长趋势。随着新材料的开发，不定形耐材的生产和消耗取得了质的飞跃。通过新材料的研发，例如减少水泥的加入量，增加了微孔填充物，使用高效分散剂，对不定形耐火材料的质量得到大幅度的提升。这开创了不定形耐火材料新品种的快速开发，提升了材料的质量并有利于施工的开展。

耐火浇注中的水合结合最初使用Al2O3 40％-80％的铝酸钙水泥。然而，自上世纪七十年代早期以来，Al2O含量70％左右的水泥在洗注料的研发中占据了主导地位。水泥的总量在持续减少，A12O3含量从15％～25％到更低。已经研发了新型的低水泥浇注料，CaO含量1％-2.5％、超低水泥浇注料CaO含量0.2％-1％和无水泥浇注料，CaO含量小于0.2％，这样就减少了CaO的负面影响，因为它会导致在三元系CaO-A2O3-SiO2中生成钙长石和钙铝黄长石。

一种新型的结合方式是钙镁铝酸盐结合剂，它将水合铝酸钙和大量镁铝尖品石结合起来，这些镁铝尖品石的晶粒尺寸与铝镁浇注料中的尖品石的晶粒尺寸相近。设计这种结合是为了减少游离氧化镁的含量和铝镁浇注料中硅灰的用量，这有利于增强浇注料的高温力学性能、抗渗性和抗渣侵蚀性。

对于无水泥浇注料，开发了一种新型的水合结合方式一一水合氧化铝结合-Al2O3)，它可以与水反应生成氧化铝水化物的凝胶。

对于碱性浇注料，在有水的条件下，通过MgO与硅灰結合生成的镁橄榄石结合被证明是可行的。另一种在耐火浇注料中经常用到的结合是酸盐结合。含有氧化铝或氧化铝的体系，在与磷酸或酸盐反应后将生成耐火物AIPO₄。为了提升耐火浇注料的质量，关键是优化基质的组成，减少易生成低共熔混合化合物的含量，提高耐火浇注料的质量。