鋼鐵生產(chǎn)離不開(kāi)耐火材料，這不僅是因為高溫生產(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、加熱和處理設備的高溫工作內襯，作為控制液體金屬轉移、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(guān)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(cháng)壽、無(wú)污染、功能化”。
一、更長(cháng)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(zhù)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，不僅從數量指標上，而且從要求的內涵上都已有了新的、更高的標準。
耐火材料的使用壽命其實(shí)反映在連續使用、重復使用及可修復性這三個(gè)方面。例如：對于中間包、連續測溫、軋鋼加熱爐用耐火材料，主要考核其連續使用的壽命；而鐵水包、冶煉爐、鋼包、精煉爐用耐火材料則主要考核重復使用的壽命；對鋼鐵用各種耐火材料則都希望具有良好的修復、再生功能。
現代鋼鐵工業(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)去重復使用以十次計，發(fā)展到以百次計。同時(shí)，因連鑄、精煉的普及和發(fā)展，每一次使用時(shí)，鋼包內鋼水的占有時(shí)間總體上看是延長(cháng)了，而且還要適應各種不同的冶金處理功能要求，實(shí)際的壽命更長(cháng)。而中間包的壽命，從提高作業(yè)率、穩定連鑄全過(guò)程的工藝與質(zhì)量要求出發(fā)，希望單個(gè)中間包連續使用的壽命，不再以爐次計算，而是以小時(shí)計算。目前，歐洲很多鋼廠(chǎng)中間包的壽命達到30-50h，美國先進(jìn)的鋼廠(chǎng)已近100h。電爐爐襯、爐蓋壽命先進(jìn)指標已是1000爐以上。而轉爐爐襯壽命在濺渣護爐條件下，已提高到了一個(gè)全新的檔次，達到了萬(wàn)爐以上甚至3萬(wàn)爐的水平。AOD精煉爐爐襯壽命先進(jìn)目標必須超過(guò)100爐等等。
其次，更長(cháng)壽的要求，在內容上也有了新的內涵。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；在結構設計上要適應連續使用的生產(chǎn)條件要求；在保證母體耐火材料基本壽命條件下，提高修補材料的高溫性能，維持母體耐火材料更加長(cháng)壽；在材質(zhì)設計上要有利于一些高檔耐火材料的修復再生，延長(cháng)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(cháng)水口、浸入式水口則要必進(jìn)結構，實(shí)現快速更換；對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)和結構上設計具有防堵塞功能的浸入式水口；而轉爐爐襯耐火材料僅需滿(mǎn)足最基本的耐火性能和高溫強度的要求，長(cháng)壽的關(guān)鍵已轉變?yōu)榫哂辛己玫臑R渣層粘附性（如鎂碳磚的含碳量調整）及研究開(kāi)發(fā)在存有油渣層的條件下，能有效地修補爐帽、大面、耳軸等爐襯薄弱環(huán)節的噴補料；對于滑動(dòng)水口則應開(kāi)發(fā)修復再生的技術(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，耐火材料應有更好的高溫特性（即長(cháng)壽性），這意味著(zhù)減小消耗，也就是減小對鋼水的污染；其次，耐火材料及其結合劑要適應煉鋼品種、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)應用的全過(guò)程中，避免因加工和殘余物（廢棄物）對煉鋼廠(chǎng)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)脂結合的耐火材料；提高耐火材料再生、再加工等重復使用功能，大大減少廢棄物；不斷開(kāi)發(fā)替代含鉻耐火材料的磨擦型耐火材料。
當然，鋼鐵企業(yè)內部的耐火材料廠(chǎng)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)主要表現為滿(mǎn)足進(jìn)一步凈化鋼液的新要求及適應一些煉鋼生產(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)反應對鋼水的污染，還要實(shí)現能進(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)越要求對生產(chǎn)全過(guò)程實(shí)行動(dòng)態(tài)監測和控制（如連續測溫，爐氣連續分析，鋼液萬(wàn)分的連續測定及信號傳輸），在電磁冶金條件下控制連鑄穩定生產(chǎn)，鋼水精煉新的快速脫氧，產(chǎn)生無(wú)害脫氧產(chǎn)物（如H2O）的浸入式裝置都對所使用的耐火材料提出了超過(guò)耐火材料常規性能要求的新功能（如對鋼水的不浸泣性，電磁穿透性，抗鋼水和水侵蝕的復合功能等）。據了解，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)行測溫，薄帶連鑄側封材料（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(cháng)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。希望大家能認真對待煉鋼生產(chǎn)提出的新要求，加強創(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)，為我國鋼鐵生產(chǎn)的進(jìn)一步優(yōu)化而努力。
