减轻耐火材料剥落的途径有哪些？

高温窑炉或容器耐火材料的损毁，主要是环境与侵蚀介质对耐火材料的物理作用与化学作用的综合结果。由于使用时的条件不同，其损毁原因也就不同；有时物理作用是主要的，有时化学作用是主要的。例如，高炉热风炉和一些窑炉的蓄热室用耐火材料在处于高温荷重下，会因为发生变形而造成损毁或坍塌。一般主要是由于熔蚀、冲刷以及温度波动引起热剥落与结构剥落而造成的损毁。

熔体对耐火材料润湿性好，说明它与耐火材料亲和力大，表明熔体易与耐火材料作用或反应，使耐火材料表面受到熔蚀与化学侵蚀。通常，耐火材料的孔隙度都较大，若熔体对耐火材料润湿性好，熔体会沿耐火材料的气孔、裂隙等毛细管通道渗入耐火材料内部。当熔体与晶粒间的二面角为零时，熔体还会沿晶粒间界渗人并分散开，使耐火物颗粒被肢解。

渗入耐火材料内的熔体与耐火材料中组元相互作用，从而形成与原来耐火材料结构和性质不同的变质层当炉内温度发生剧烈波动时，这种变质层就会发生崩裂、剥落，这种崩裂、剥落称为结构剥落。结构剥落不像溶解、冲蚀那样只使耐火砖表面逐渐蚀损；而是几毫米、几十毫米厚的大面积突然剥落。因此，对炉衬寿命危害甚大。

显然，熔体渗透越深，变质层越厚，结构剥落危害也就越严重，间歇式生产的炉子，由于炉温波动大、且频繁，因此结构剥落常常是炉衬损毁的主要原因。

减小耐火材料孔隙或气孔半径、增大接触角、增大熔体黏度、降低熔体表面张力，可以减少熔体渗入耐火材料的深度，从而减轻结构剥落。

熔体与耐火材料作用后，如能形成黏度很大的熔体，或形成高熔点化合物析出晶体或形成保护层，使渗入通道堵塞，同样可以阻止熔渣的渗入，减少结构剥落。

从以上分析可得出减轻耐火材料剥落的途径有：

(1)在耐火材料中加入与熔体润湿不好的耐火组元，例如在抗熔渣渗入方面可加入碳、石墨、碳化物或氮化物等非氧化物；制成含碳或含非氧化物的复合材料。

(2)加入与熔体能形成高熔点物或黏滞性物的组元到耐火材料中，以阻碍熔体渗入。

(3)使耐火材料孔隙或气孔微细化，制成微孔或超微孔耐火材料，使熔体渗入极浅。例如现在的微孔或超微孔炭砖。