A mérnökök így jutottak el a jobb tűzálló anyagokhoz.

A kemencében vagy kemencében alkalmazott tűzálló anyagok alapanyagai eltérőek. Tudósok és mérnökök keresik a hatékonyság javításának, a költségek csökkentésének és az élettartam meghosszabbításának módjait.

Tanulmányok kimutatták, hogy kis százalékos folyadékfázis jelenléte hatékonyan csökkentheti a feszültségkoncentrációt, és elkerülheti a mechanikai feszültségkoncentráció okozta helyi túlzott eróziót, valamint a hőfeszültség-koncentráció okozta repedéseket és repedéseket. Példaként a korund-spinel rendszerrel összehasonlítva a korundból előszintetizált spinel rendszerrel, a korund in situ spinel rendszer jobb szolgáltatási teljesítményt nyújt. Egyrészt az in-situ spinell nagyobb fokú diszperzióval rendelkezik a mátrixban, ami jobb salakáteresztő képességhez vezet, de ami még fontosabb, hogy egy kis mennyiségű folyadék hozzáadása miatt magas hőmérsékleten bizonyos százalékban folyadékfázis keletkezik. szilícium-dioxid hamu mennyisége. A korund in situ spinellrendszer folyadéktartalma magas hőmérsékleten szorosan összefügg a szilícium-dioxid hamu mennyiségével. Kísérleti vizsgálatok kimutatták, hogy az optimális szilícium-dioxid hamu mennyisége a teljes képlet anyagának 0.7-0,8 tömeg%-a legyen. A tűzálló anyagokban a folyadékfázis képződését azonban számos tényező befolyásolja, mint például a szennyeződések összetétele, tartalma és eloszlása, valamint a hőmérséklet változása, így az alkalmazás során nehéz megvalósítani a folyadékfázis szabályozható képződését.

A folyadékfázis szabályozott százalékát in situ reakcióval állítják elő úgy, hogy egy adott nyersanyagot visznek be a tűzálló anyagba. A sikeres példák közé tartozik a magnézium-pajzs beépítése a magnézia-szén téglába és az andaluzit vashornyos anyagba.

A magnézium pajzs egyfajta szintetikus porózus többfázisú anyag. A magnéziumpajzs fő mikroszerkezete, hogy a kalcium-aluminát fázis diszpergálva van a spinellszemcsék között.

Üzem közben a magnézium-pajzsban lévő kalcium-aluminát fázis reakcióba lép a szennyeződésekkel, például a magnézia-szén téglában lévő SiO2-vel, és folyékony fázist képez, ami a magnéziumpajzs részecskéinek képlékeny deformációját okozza és csökkenti a feszültségkoncentrációt.

Ezenkívül a folyékony fázis kapilláris erő hatására behatol a mátrixba, hogy lezárja a pórusokat, és késlelteti az oxidációs reakciót, ezáltal javítva a magnézia-szén tégla működési teljesítményét.

A falak építéséhez használt magnézium-szén tégla esetében a magnézium-pajzs hozzáadása csökkentheti az erózió sebességét és meghosszabbíthatja az élettartamot. A salakvonalas magnézia-szén tégláknál a magnéziumpajzs hozzáadása helyettesítheti a fém antioxidánst anélkül, hogy befolyásolná a szolgáltatási teljesítményt, bár az erózió mértéke nem csökkenthető jelentősen.

Az andaluzit bevitele a vasárok anyagába szintén javíthatja az oxidációval szembeni ellenállást.

A mechanizmus a következő: az andaluzit mullitizációs reakciója üzem közben megy végbe, és a keletkező folyadékfázis kapilláris erő hatására behatol a vashorony mátrixába, így lezárja a sztómákat.

Mivel azonban a vas árokanyagának használati ciklusa hosszú, a folyékony fázis folyamatos felhalmozódása hatással lesz a vas árokanyagának eróziógátló teljesítményére a későbbi időszakban, ezért általában nem ajánlott andalizitot használni a főárokban, különösen a vasárok anyaga a vas leejtési pontja közelében.

A gyárak számára kiemelten fontos az új anyagok és az új gyártási módszer tesztelése, különösen a jelenlegi körülmények között, amikor a nyersanyagok mennyisége szárnyal, és az emberek világszerte a szén-dioxid-kibocsátás nélküli célt és a környezetvédelmet hirdetik.