泥料的制备。配种时颗粒临界尺寸的选择是重要的。骨料颗粒细化,可减少开口气孔率,增强抗氧化能力。但是骨料颗粒小,会使闭口气孔增加,体积密度降低。另外,细粒MgO骨料容易和石墨反应,通常认为颗粒粒径1mm为宜。在有高压成型设备的条件下,镁砂的颗粒趋向于微细化。我国成型设备的压力较低,为了提高耐火砖密度,许多厂家采用5mm以上的颗粒直径。配料中加入石墨的质量和数量至关重要。一般来说,增加耐火砖中石墨含量,耐火砖的抗渣性和热震稳定性会提高,但强度和抗氧化性均会降低,若镁碳砖中碳含量太少(<10%),耐火砖中不能形成网络骨架,则碳的优势不能有效地发挥。所以,碳含量在10—20%范围内较为合适。
低导热可以实现筒体温度下降和减少散热损失,从而降低能耗。轻量化:设计材料结构,在保证必须的耐碱性等功能性前提下实现轻量化;微孔技术:研究微结构和性能可调控工艺技术;多层复合技术:研究层结构耐火材料复合界面的全寿命热匹配稳定性调控技术。主要有:轻质耐碱浇注料、低导热抗剥落砖、多层复合硅莫砖、多层复合莫来石砖、高强低导镁铝尖晶石砖等。无铬化——解决铬污染问题。用于水泥回转窑高温带,重点研究耐火材料的挂窑皮性、荷重软化温度和康热震性;实现水泥窑用耐火材料全窑无铬化。主要有:方镁石—铁铝尖晶石砖、镁铁铝复合尖晶石砖、镁钙锆砖、镁铝尖晶石砖等无铬化尖晶石砖。
工艺设备安装设计的几点改进。筛上料回流系统结构型式在粉碎系统设计中通常将圆锥破碎机与双辊破碎机组成联合机组使用,以期提高该机组的产量,即将圆锥破碎机的筛上料作为双辊破碎机的加入料,其加入结构为筛上料入双辊前的直段溜管设一闸板以控制料流。这种结构不仅加重了机前手工操作,不易调节喂料量,而且由于密封性差易造成泄尘,为此在筛上料回流系统中增加一定容量的中间缓冲料槽,然后用给料机喂料则较好地解决了上述问题。
耐火材料的回弹性是针对喷涂料而言的。在进行喷涂施工时,日照大面修补料常会出现因骨料颗粒的回弹散落而造成耐火喷涂料的浪费和喷涂层颗粒级配的不合理,体积密度下降,以致影响内衬层的使用寿命。大面修补料加工稠度用来表示耐火材料的可流动性能。稠度的概念在耐火泥浆、浇注料、可塑性及某些湿法喷涂料的施工中被广泛应用。用规定的金属圆锥体沉入可流动的材料内。其沉入深度值即为该材料的稠度,以0.1mm为计量单位。稠度的调节主要通过调整物料的颗粒级配及结合剂、稀释剂的配比来实现。加入适量减水剂也能调节稠度指标。
镁砂是生产MgO–C砖的主要原料,有电熔镁砂和烧结镁砂之分。电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点,是生产镁碳砖中主要选用的原料。生产普通镁质耐火材料,对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯度及化学成分中的C/S比和B2O3含量。随着冶金工业的发展,冶炼条件日益苛刻,在冶金设备(转炉、电炉、钢包等)上应用的MgO–C砖所用的镁砂,除了化学成分外,在组织结构方面,还要求高密度和大结晶。