一、生产发展
特殊耐火材料是无机非金属材料的一个分支材料，又称高温陶瓷或高温材料。
特殊耐火材料具有高纯度，高熔点和化学及热稳定性，还具备高温下的持久强度等
特殊性能。特殊耐火材料分两大类：一类为高温陶瓷材料，包括各种高熔点的金属
氧化物和某些元素的碳化物、氮化物等。第二类是金属陶瓷材料，是由金属相与陶
瓷相构成的复相系统，用物理或化学方法将金属相与陶瓷相结合成一个整体的新型
结构材料。此外，还有不含金属相的金属陶瓷材料，例如由两种氧化物配成，由氧
化物、碳化物及硼化物相互配成的。山东特殊耐火材料生产已有20多年的历史，目
前生产的氧化铝，氧化镁、氧化锆、氧化铬等纯氧化物制品，刚玉制品，碳化硅、
铝碳制品，熔融石英制品等，均属于特殊耐火材料。
1966年，山东耐火材料厂为了适应冶金、化工、科研等部门生产与科技发展的
需要，开始试制特殊耐火材料，成立氧化物组和试验组，1970年10月这两个组合并，
成立特殊耐火材料车间。主要产品有氧化铝、氧化镁、氧化锆等3个系列346个品种，
氧化铝系列包括纯刚玉、铬刚玉、钛刚玉3个类型。纯刚玉制品有工业用坩埚、砖、
炉管、球等，铬钢玉制品有耐磨喷咀、泥浆泵壳、耐磨衬等，钛刚玉制品有各种工
业用炉管、球等。氧化镁系列有双孔管、单孔瓷柱、坩埚熔器和热电偶套管等。氧
化锆系列有各种熔器坩埚、保温帽、保温罩，各种高温炉衬材料，发热元件、测氧
元件和锆英石钢包衬砖等。此外，还有碳化硅砖、管等异型制品。
1971年4月，王村耐火材料厂开始筹建特殊耐火材料车间(氧化物车间)，试制
特殊耐火材料。1980年5月31日，建立王村耐火材料厂分厂，主要产品有氧化铝、
氧化镁、氧化锆制品，铝镁制品和碳化硅砖等。
70年代以来，由于炼钢连铸工艺在国内逐步推广，1972年青岛耐火材料厂开始
试制并小批量生产特殊耐火材料。主要产品有熔融石英质、铝碳质水口、锆质定径
水口及刚玉透气砖和碳化硅制品等。该厂在试验车间的简易条件下，于1973年研制
的国内第一只熔融石英浸入式水口砖，在上钢一厂板坯连铸试用成功，是全国连铸
用耐火材料的一项重大突破，填补了国内一项空白。1975年4月又试制成功铝碳质
浸入式水口，用于特殊钢连铸。两项试制成果为山东发展连铸用特殊耐火材料打下
基础。1978年开始对原有试验车间进行技术改造，增填设备，于1979年建成熔融石
英陶瓷浸入式水口生产线，1980年建成铝碳制品生产线，并投入生产。12年试制成
功锆质定径水口，1983-1984年，扩建了锆质定径水口生产线。
1987年底，山东3家重点耐火材料厂特殊耐火材料生产能力为年产1450吨。
二、生产工艺
特殊耐火材料的生产工艺，与普通耐火材料和传统的陶瓷生产工艺相似。但由
于制品的特殊要求，如高纯度、低塑性、难烧结等，其生产工艺在许多方面超越了
普通耐火材料。其主要工艺流程是：
(一)原料制备
包括原料选择、预烧、细粉碎等工序。
山东生产的特殊耐火材料，大多采用经过提纯的原料，而极少采用天然矿物原
料。原料纯度要求在99%左右，杂质极少。或者采用电熔原料制得稳定性高、烧成
收缩小、使用体积稳定的制品。生产特殊耐火材料的氧化物原料一般都需要经过预
烧。经过预烧除掉挥发性杂质、化合水、吸附水、二氧化碳和有机杂质，以提高原
料纯度；使原料致密化、结晶长大，以减少制品的烧成收缩或转变为另一种稳定的
结晶相。适当控制预烧温度，可使原料颗粒表面活化，使坯体能在较低温底下烧结。
特殊耐火材料要求用细粉原料成型，细粉颗粒要求在几微米到几十微米，以改善塑
性，便于成型，使生坯致密。粉料颗粒小，表面积增大，利于烧结。原料经粉碎后，
要进行化学或物理方法的净化，以提高其纯度。
(二)坯体成型
山东特殊耐火材料生产常用的成型方法有：注浆法、压模法、挤压法、热压注
法、等静压法。注浆法又常用于空心浇注和实心浇注。
(三)制品烧成
成型后坯体先在空气中自然干燥，然后进烘箱或烘干房中干燥，以充分除去素
坯中的游离水分。干燥后的坯体可最终烧成。对有些坯体在烧成之前，需先在低于
烧成温度下预烧，称为素烧，其目的在于烧掉在成型过程中加入的有机物，使素坯
具有足够的机械强度，便于尺寸修整、切削、打洞等。纯氧化物制品，因熔点高，
含杂质极少，在高温时液相量极少，很难烧结，其烧结主要靠晶相的再结晶作用。
为促进烧结，在工艺上一般采用如下方法：将物料细粉碎以增加晶格缺陷、使晶格
活化；加入促进烧结的加入物，使之与被烧结氧化物形成有限固溶体，因而使被烧
结氧化物晶格“松散”，使扩散过程容易进行。烧成气氛对烧结也有影响。
山东特殊耐火材料的烧成设备，主要有高温倒焰窑、高温隧道窑、梭式窑、电
阻炉、电弧炉和感应炉等。