金屬冶煉過程中，爐窯內(nèi)部極端的高溫、腐蝕和劇烈熱震環(huán)境，對耐火材料的綜合性能提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。合理選用和布局優(yōu)質(zhì)耐火材料是確保冶金設(shè)備 長周期、穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。了解耐火材料在主要冶 金設(shè)備中的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問題，探索性能提升途徑，對于推動金屬冶煉技術(shù)的進(jìn)步和提高生產(chǎn)效 率至關(guān)重要。
1、熱震穩(wěn)定性在冶金爐窯的應(yīng)用中，耐火材料面臨嚴(yán)峻的熱震 穩(wěn)定性問題。由于冶煉過程中溫度變化劇烈、熱循環(huán) 頻繁，耐火材料常常遭受熱沖擊，容易產(chǎn)生裂紋、開裂和剝落等損傷，從而導(dǎo)致爐體嚴(yán)重?fù)p壞，使用壽命 大幅縮短。一些傳統(tǒng)耐火材料如硅質(zhì)材料和碳質(zhì)材料， 雖然耐火性能優(yōu)異，但熱震穩(wěn)定性較差，極易在熱沖 擊下失效。此外，耐火材料的熱震性能還會受到原料 雜質(zhì)、燒結(jié)溫度等因素的影響，導(dǎo)致質(zhì)量波動，影響 生產(chǎn)的連續(xù)性和可靠性。
2、化學(xué)腐蝕：在冶金爐窯的極端工況下，耐火材料還面臨著嚴(yán) 重的化學(xué)腐蝕問題。熔融金屬、渣液和高溫氣氛對耐 火材料具有很強(qiáng)的腐蝕作用，可導(dǎo)致材料發(fā)生失重、 軟化、開裂等破壞。傳統(tǒng)的氧化物類耐火材料雖然耐 火性能良好，但抗腐蝕能力往往有限。碳磚雖然具有 優(yōu)異的抗?jié)B透性，但在氧化性氣氛中也會發(fā)生劇烈腐 蝕。此外，一些金屬熔體也容易侵蝕大多數(shù)耐火材料， 導(dǎo)致耐火材料快速失效。
3、機(jī)械磨損：在冶金爐窯的運行過程中，耐火材料還面臨嚴(yán)重 的機(jī)械磨損問題。爐內(nèi)流動的熔渣、焦炭塊和物料對 爐襯形成劇烈沖擊和磨損，極易造成耐火材料表面剝 落、磨平、開裂等損傷，加速材料失效。特別是在一 些高速運動區(qū)域，如轉(zhuǎn)爐澆注口、高爐溜縫等部位，機(jī)械磨損更為嚴(yán)重。一些傳統(tǒng)耐火材料如硅質(zhì)材料、 碳磚等，雖具備良好的耐火性能，但抗磨損能力較差， 使用壽命短。