各種耐火材料產品(電熔材料除外)的能源(燃料、電、水等)消耗中,鎂鉻磚,鎂磚,鎂火泥燃燒所占的比重高達70%~80%,耐火材料節能工作的重點應是降低燃料消耗。因此,進行爐窯熱工測定,編制爐窯熱平衡表,全面分析熱耗情況,找出降低熱耗、提高熱效率的主攻方向和節能措施十分必要。按照習慣,耐火材料爐窯采用單位產品熱耗,作為熱經濟性能的衡量標準。但單位產品熱耗,僅能在同類產品之間比較,對爐窯熱經濟雖能作相對的比較,但并不反映爐窯在熱能利用方面的真實情況。如果爐窯熱能利用情況沒有一個科學的衡量標準,勢必會妨礙今后提高耐火爐窯熱經濟性能的努力。國內外工業爐普遍采用“熱效率”作為衡量熱能利用好壞的標準。
低導熱可以實現筒體溫度下降和減少散熱損失,從而降低能耗。輕量化:設計材料結構,在保證必須的耐堿性等功能性前提下實現輕量化;微孔技術:研究微結構和性能可調控工藝技術;多層復合技術:研究層結構耐火材料復合界面的全壽命熱匹配穩定性調控技術。主要有:輕質耐堿澆注料、低導熱抗剝落磚、多層復合硅莫磚、多層復合莫來石磚、高強低導鎂鋁尖晶石磚等。無鉻化——解決鉻污染問題。用于水泥回轉窯高溫帶,重點研究耐火材料的掛窯皮性、荷重軟化溫度和康熱震性;實現水泥窯用耐火材料全窯無鉻化。主要有:方鎂石—鐵鋁尖晶石磚、鎂鐵鋁復合尖晶石磚、鎂鈣鋯磚、鎂鋁尖晶石磚等無鉻化尖晶石磚。
通過轉爐噴槍耐火澆注料的應用,中間包穩流器加入純鋁酸鈣水泥可使澆注料具有較高的強度,電爐噴補料但純鋁酸鈣水泥加入量過多將帶入較多的CaO,從而降低澆注料的高溫性能;因此,在保證一定的常溫強度和施工性能的條件下,應盡量減少其加入量,以提高澆注料的高溫性能;其加入量以5%為宜。在澆注料中加入一定量的硅灰,天津中間包穩流器生產對于降低加水量、提高水泥水化結合強度、降低澆注料氣孔率、提高其中溫強度貢獻很大;同時,由于硅灰的主要成分是SiO2,且雜質含量較多,當其加入量過高時易降低澆注料的高溫性能。
在普通和特種耐火材料中,常用的品種主要有以下幾種:用量較大的有硅磚和粘土磚。硅磚是含93%以上SiO2的硅質制品,使用的原料有硅石、廢硅磚等。硅磚抗酸性爐渣侵蝕能力強,但易受堿性渣的侵蝕,它的荷重軟化溫度很高,接近其耐火度,重復煅燒后體積不收縮,甚至略有膨脹,但是抗熱震性差。硅磚主要用于焦爐、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設備。粘土磚中含30%~46%氧化鋁,它以耐火粘土為主要原料,耐火度1580~1770℃,抗熱震性好,屬于弱酸性耐火材料,對酸性爐渣有抗蝕性,用途廣泛,是生產量的一類耐火材料。
通過添加碳,可生產多種耐火磚,特別是鎂碳質高級堿性耐火材料。向耐火材料中添加碳有多種方法:焦油瀝青或合成樹脂浸漬鎂鋁碳磚,燒結氧化物耐火材料的開口氣孔率約為12%,這些孔隙大部分可被焦油瀝青或樹脂所填充。由于揮發份的揮發、致密度相對較低,這類制品的殘碳率約為2%~3%。以特級礬土熟料、電熔鎂砂、酚醛樹脂及高純石墨為主要原料,配以各種添加劑研制的鋁鎂碳磚,應用于宣鋼煉鋼廠80噸轉爐鋼包取得了良好的效果,滿足了生產的要求.1 濕法噴補是將耐火集料、結合劑、添加劑與水混合制成一定稠度的泥漿,然后通過噴補機用壓縮空氣鎂鋁碳磚將泥漿噴射到噴補面上的一種方法。