鋼鐵生產(chǎn)離不開(kāi)耐火材料，這不僅是因?yàn)楦邷厣a(chǎn)的鋼鐵行業(yè)需要耐火材料作為各種冶煉爐、液體金屬容器、加熱和處理設(shè)備的高溫工作內(nèi)襯，作為控制液體金屬轉(zhuǎn)移、流動(dòng)的通道，起到保證鋼鐵生產(chǎn)安全可行的技術(shù)作用，而且日益成為鋼鐵生產(chǎn)優(yōu)化發(fā)展的先導(dǎo)和制約因素。例如：連鑄用耐火材料的性能，制約了高效連鑄，近終形連鑄生產(chǎn)的發(fā)展水平；過(guò)濾器用耐火材料的性能，制約了鋼水中<50μm夾雜的脫除效率等等。
縱觀煉鋼生產(chǎn)優(yōu)化發(fā)展的特點(diǎn)，耐火材料優(yōu)化和發(fā)展的方向主要是“更長(zhǎng)壽、無(wú)污染、功能化”。
一、更長(zhǎng)壽
不斷提高耐火材料的使用壽命始終是鋼鐵生產(chǎn)的基本要求。但隨著鋼鐵生產(chǎn)，尤其是煉鋼生產(chǎn)的迅速完善與優(yōu)化，這種提高耐火材料使用壽命的要求，不僅從數(shù)量指標(biāo)上，而且從要求的內(nèi)涵上都已有了新的、更高的標(biāo)準(zhǔn)。
耐火材料的使用壽命其實(shí)反映在連續(xù)使用、重復(fù)使用及可修復(fù)性這三個(gè)方面。例如：對(duì)于中間包、連續(xù)測(cè)溫、軋鋼加熱爐用耐火材料，主要考核其連續(xù)使用的壽命；而鐵水包、冶煉爐、鋼包、精煉爐用耐火材料則主要考核重復(fù)使用的壽命；對(duì)鋼鐵用各種耐火材料則都希望具有良好的修復(fù)、再生功能。
現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的優(yōu)化，使耐火材料壽命的要領(lǐng)也發(fā)生了重大的變化。
首先，壽命指標(biāo)的要求發(fā)生了過(guò)去不能想象的變化。便如鋼包壽命，從過(guò)去重復(fù)使用以十次計(jì)，發(fā)展到以百次計(jì)。同時(shí)，因連鑄、精煉的普及和發(fā)展，每一次使用時(shí)，鋼包內(nèi)鋼水的占有時(shí)間總體上看是延長(zhǎng)了，而且還要適應(yīng)各種不同的冶金處理功能要求，實(shí)際的壽命更長(zhǎng)。而中間包的壽命，從提高作業(yè)率、穩(wěn)定連鑄全過(guò)程的工藝與質(zhì)量要求出發(fā)，希望單個(gè)中間包連續(xù)使用的壽命，不再以爐次計(jì)算，而是以小時(shí)計(jì)算。目前，歐洲很多鋼廠中間包的壽命達(dá)到30-50h，美國(guó)先進(jìn)的鋼廠已近100h。電爐爐襯、爐蓋壽命先進(jìn)指標(biāo)已是1000爐以上。而轉(zhuǎn)爐爐襯壽命在濺渣護(hù)爐條件下，已提高到了一個(gè)全新的檔次，達(dá)到了萬(wàn)爐以上甚至3萬(wàn)爐的水平。AOD精煉爐爐襯壽命先進(jìn)目標(biāo)必須超過(guò)100爐等等。
其次，更長(zhǎng)壽的要求，在內(nèi)容上也有了新的內(nèi)涵。主要是圍繞以下幾個(gè)方面的要求：壽命已有大幅度提高的耐火材料，要求配套耐火材料壽命要與其保持同步；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要適應(yīng)連續(xù)使用的生產(chǎn)條件要求；在保證母體耐火材料基本壽命條件下，提高修補(bǔ)材料的高溫性能，維持母體耐火材料更加長(zhǎng)壽；在材質(zhì)設(shè)計(jì)上要有利于一些高檔耐火材料的修復(fù)再生，延長(zhǎng)其使用壽命。例如：連鑄中間包水口座磚壽命要與包襯壽命同步；而長(zhǎng)水口、浸入式水口則要必進(jìn)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)快速更換；對(duì)于連鑄硅鋁含量高的鋼種，為防止Al2O3沉積堵塞而中斷生產(chǎn)，要從材質(zhì)和結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)具有防堵塞功能的浸入式水口；而轉(zhuǎn)爐爐襯耐火材料僅需滿足最基本的耐火性能和高溫強(qiáng)度的要求，長(zhǎng)壽的關(guān)鍵已轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂辛己玫臑R渣層粘附性（如鎂碳磚的含碳量調(diào)整）及研究開(kāi)發(fā)在存有油渣層的條件下，能有效地修補(bǔ)爐帽、大面、耳軸等爐襯薄弱環(huán)節(jié)的噴補(bǔ)料；對(duì)于滑動(dòng)水口則應(yīng)開(kāi)發(fā)修復(fù)再生的技術(shù)等等。
二、無(wú)污染
無(wú)污染是煉鋼生產(chǎn)的更高要求，主要包含三個(gè)關(guān)鍵的要求。首先，耐火材料應(yīng)有更好的高溫特性（即長(zhǎng)壽性），這意味著減小消耗，也就是減小對(duì)鋼水的污染；其次，耐火材料及其結(jié)合劑要適應(yīng)煉鋼品種、生產(chǎn)工藝的要求，盡可能不產(chǎn)生有害的氣體、成分和雜質(zhì)而污染鋼液；第三，要求耐火材料在煉鋼生產(chǎn)應(yīng)用的全過(guò)程中，避免因加工和殘余物（廢棄物）對(duì)煉鋼廠環(huán)境的污染。例如：在生產(chǎn)取向和無(wú)取向硅鋼、IF鋼等超低碳鋼種時(shí)要盡可能采用極低碳的優(yōu)質(zhì)耐火材料，盡快淘汰揮發(fā)分高的樹(shù)脂結(jié)合的耐火材料；提高耐火材料再生、再加工等重復(fù)使用功能，大大減少?gòu)U棄物；不斷開(kāi)發(fā)替代含鉻耐火材料的磨擦型耐火材料。
當(dāng)然，鋼鐵企業(yè)內(nèi)部的耐火材料廠要重視耐火材料生產(chǎn)過(guò)程中污染的防治，避免給鋼鐵企業(yè)增加污染源也是十分重要的。
三、功能化
功能化更是煉鋼生產(chǎn)優(yōu)化的高層次新要求。功能化的要領(lǐng)主要表現(xiàn)為滿足進(jìn)一步凈化鋼液的新要求及適應(yīng)一些煉鋼生產(chǎn)特殊功能要求這兩個(gè)方面。
首先，為了保證煉鋼生產(chǎn)的最終產(chǎn)品??連鑄坯潔凈度日益提高的要求，不但要避免耐火材料在高溫鋼水沖刷作用下進(jìn)入鋼液和化學(xué)反應(yīng)對(duì)鋼水的污染，還要實(shí)現(xiàn)能進(jìn)一步凈化鋼液的功能。如氧化鈣過(guò)濾器過(guò)濾≤50μm的夾雜，進(jìn)一步凈化鋼液；高鈣鎂質(zhì)、鎂鋯質(zhì)中間包耐火材料的使用等。
第二，煉鋼生產(chǎn)越來(lái)越要求對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和控制（如連續(xù)測(cè)溫，爐氣連續(xù)分析，鋼液萬(wàn)分的連續(xù)測(cè)定及信號(hào)傳輸），在電磁冶金條件下控制連鑄穩(wěn)定生產(chǎn)，鋼水精煉新的快速脫氧，產(chǎn)生無(wú)害脫氧產(chǎn)物（如H2O）的浸入式裝置都對(duì)所使用的耐火材料提出了超過(guò)耐火材料常規(guī)性能要求的新功能（如對(duì)鋼水的不浸泣性，電磁穿透性，抗鋼水和水侵蝕的復(fù)合功能等）。據(jù)了解，已有高校與科研院所研究用Mo? MgO替代昂貴的鉑? 銠合金進(jìn)行測(cè)溫，薄帶連鑄側(cè)封材料（高抗磨性和高電磁穿透性），電磁約束鋼流的鋼包水口等。這方面的功能性要求還剛剛開(kāi)始，隨煉鋼生產(chǎn)的發(fā)展將會(huì)不斷提出新的功能性要求。
總之耐火材料“更長(zhǎng)壽、無(wú)污染、功能化”已日益成為煉鋼生產(chǎn)進(jìn)一步優(yōu)化的迫切要求和重要保證。希望大家能認(rèn)真對(duì)待煉鋼生產(chǎn)提出的新要求，加強(qiáng)創(chuàng)新，密切關(guān)注納米新技術(shù)等前沿科學(xué)及其他科技對(duì)耐火材料技術(shù)發(fā)展的綜合影響，創(chuàng)造出全新一代的耐火材料來(lái)，為我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)的進(jìn)一步優(yōu)化而努力。
