講授教師：朱寶忠

第八章不定型耐火材料UnshapedRefractories

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1.定義：由耐火骨料和粉料、結(jié)合劑、外加劑以一定百分比共同組成，不經(jīng)成形和燒成而直接使用或加適當(dāng)液體調(diào)配后使用。也稱散狀耐火材料BulkRefractories（無固定外形、可制成漿狀、泥膏狀和渙散狀）或整體耐火材料MonolithicRefractories（可制成無接縫整體耐火材料）

屬于節(jié)能材料

概述2/107(骨料)：大于0.088mm顆粒，是主體材料，起骨架作用用量普通為60％～73％，分粗骨料（>5mm）和細(xì)骨料（<5mm）(細(xì)粉)：小于0.088mm顆粒，是基質(zhì)部分，起高溫下聯(lián)結(jié)或膠結(jié)耐火骨料作用。用量普通為15％～40％，能填充骨料孔隙，實(shí)現(xiàn)緊密堆積，防止粒度偏析，提升致密性及強(qiáng)度。當(dāng)粒徑小于5um稱超細(xì)粉，適當(dāng)加入能夠顯著提升一些性能。(結(jié)合劑)：一定條件下，經(jīng)過水合、化學(xué)、聚合、凝聚等作用使得伴合物取得強(qiáng)度。(外加劑)：是強(qiáng)化結(jié)合劑作用合提升基質(zhì)相性能得材料。有促凝劑、緩凝劑、減水劑、抑制劑、快干劑等3/1074/1075/1076/1072、不定形耐火材料發(fā)展不定形耐火材料始于1914年美國出現(xiàn)可塑料，1918年法國用礬土水泥作結(jié)合劑，不定形耐火材料開始了新時(shí)代。

不定形耐火材料發(fā)展中，結(jié)合劑使用是關(guān)鍵。依據(jù)結(jié)合劑發(fā)展，能夠把不定形耐火材料發(fā)展分為以下幾個(gè)階段：7/1072）20世紀(jì)60年代～70年代后期：開發(fā)出硫酸鋁、聚合氯化鋁、磷酸鈉、燒結(jié)和電熔氧化鋁水泥、粘土等，提升了不定形材料高溫使用性能；3）20世紀(jì)80年代初至今：復(fù)合結(jié)合劑、超微粉及高效外加劑使用，配制成功低水泥、超低水泥和無水泥澆注料，性能顯著提升。傳統(tǒng)澆注料用水量大于10％，而高技術(shù)澆注料用水量在4％左右。

1）1914年～20世紀(jì)60年代中期：硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、水玻璃和磷酸鹽等結(jié)合劑使用，與普通耐火骨料和粉料配制成不定形耐火材料；8/107不定形耐火材料在整個(gè)耐火材料中所占百分比，以成為衡量一個(gè)國家耐火材料行業(yè)技術(shù)發(fā)展水平主要標(biāo)志。日本在1992年率先成為不定形耐火材料超出定形耐火材料國家。年不定形產(chǎn)量占整個(gè)耐火材料百分比數(shù)據(jù)：日本～60％，美國～50％，歐洲40～50％，中國～30％。不過，中國當(dāng)年耐火材料總產(chǎn)量超出1100萬噸，不定形產(chǎn)量居世界第一位。9/1071）、按耐火骨料品質(zhì)分類硅質(zhì)、粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、鎂質(zhì)等等2）、按所用結(jié)合劑分類水泥結(jié)合、粘土結(jié)合、水玻璃結(jié)合、超微粉結(jié)合等等3、不定形耐火材料分類10/1073、按施工和使用方法分類（該方法在實(shí)際使用中最多）耐火澆注料：普通借助振動(dòng)器施工耐火搗打料：借助風(fēng)鎬或人工搗打耐火噴涂、噴補(bǔ)、涂抹料：借助噴補(bǔ)機(jī)或人工涂抹耐火泥（漿）：人工砌筑耐火磚填縫材料耐火投射料：以投射方式施工11/1074）、按熱工設(shè)備或使用部位命名（技術(shù)文本或商務(wù)上使用較多）轉(zhuǎn)爐鎂質(zhì)噴補(bǔ)料、鋼包永久層澆注料、高爐出鐵溝澆注料等；12/107工廠占地面積小，投資少，能耗低；生產(chǎn)過程簡便，勞動(dòng)強(qiáng)度低；供貨周期短；適用性強(qiáng)，可制成任何形狀構(gòu)筑物；施工簡便，直接使用或調(diào)配后使用；使用方便，；4、不定形耐火材料主要特點(diǎn)13/107缺點(diǎn)：體積穩(wěn)定性不好、氣孔率較高、耐侵蝕能力普通不強(qiáng)、質(zhì)量波動(dòng)較大，使用后拆卸困難、現(xiàn)場須配置專用施工設(shè)備等。

14/10715/10716/107第一節(jié)不定形耐火材料用結(jié)合劑17/107結(jié)合劑——膠結(jié)耐火骨料和粉料，并使不定形耐火材料產(chǎn)生強(qiáng)度材料。耐火磚經(jīng)過干燥或燒成產(chǎn)生陶瓷結(jié)合或直接結(jié)合。不定形耐火材料使用前未經(jīng)高溫?zé)?，顆粒間只能靠結(jié)合劑作用使其粘結(jié)為整體，使構(gòu)筑物或制品含有一定強(qiáng)度。一、定義：18/107良好凝結(jié)硬化特征，滿足施工使用強(qiáng)度；分散性能好，良好潤濕性，可與粒狀和粉狀物料表面最大程度接觸，提升材料致密性；硬化時(shí)體積穩(wěn)定性很好，耐火性能高；無其它危害作用；二、不定形耐火材料對(duì)結(jié)合劑要求19/107無機(jī)結(jié)合劑：1)硅酸鹽類：硅酸鈣水泥、水玻璃、結(jié)合粘土等；2)鋁酸鹽類：鋁酸鈣水泥；3)磷酸鹽類：磷酸二氫鋁、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉；4)硫酸鹽類：硫酸鋁；氯化物類：氯化鎂；溶膠類：硅溶膠、鋁溶膠；三、結(jié)合劑分類1、按化學(xué)性質(zhì)分類：有機(jī)和無機(jī)結(jié)合劑；20/107有機(jī)結(jié)合劑：天然類：淀粉、糊精、瀝青；合成類：酚醛樹脂；21/1071)水硬性結(jié)合劑：硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥；2)氣硬性結(jié)合劑：水玻璃（加氟硅酸鈉）；3)熱硬性結(jié)合劑：酚醛樹脂；2、按硬化條件分類：水硬性、氣硬性和熱硬性結(jié)合劑

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暫時(shí)性結(jié)合劑：水溶性結(jié)合劑：木質(zhì)素磺酸鹽類，糊精；非水溶性結(jié)合劑：石蠟；3、按不一樣溫度下結(jié)合作用分類：暫時(shí)性和永久性結(jié)合劑23/107永久性結(jié)合劑：碳素結(jié)合劑：瀝青、酚醛樹脂；鋁酸鹽水泥；磷酸及磷酸鹽結(jié)合劑；氯化鹽和硫酸鹽結(jié)合劑；硅酸鹽結(jié)合劑、水玻璃等；24/107Aluminateconcrete(鋁酸鹽水泥)：應(yīng)用最多是以鋁酸鈣為主要成份水泥化學(xué)組成為氧化鋁和氧化鈣，有還有相當(dāng)多氧化鐵和氧化硅。礦物組成——鋁酸一鈣（CA），鋁酸二鈣（C2A），七鋁酸十二鈣（C12A7)，鈣黃長石（C2AS）鐵鋁酸四鈣（C4AF）等A.水硬性結(jié)合劑四、硬化原理25/107成份大致性能：CA——高水硬活性，凝結(jié)不快但硬化快速，是高鋁水泥早期強(qiáng)度主要起源；CA2——水化硬化較慢，早期強(qiáng)度低而后期強(qiáng)度高；C12A7——水化快﹑凝結(jié)快速但強(qiáng)度不高；C2AS——存在于氧化硅含量較高高鋁水泥中，它不發(fā)生水化反應(yīng)，對(duì)水泥水化和硬化性能無主動(dòng)作用26/1071）鋁酸鈣水泥水化和硬化CA水化過程和水化產(chǎn)物與養(yǎng)護(hù)溫度有親密關(guān)系CaO·Al2O3+H2O→CAH10六方（低于25℃）CaO·Al2O3+H2O→C2AH8六方+AH3（25℃-35℃）CaO·Al2O3+H2O→C3AH6立方+AH3（35℃-45℃）CA2水化與CA類似CA2+H2O→CAH10+AH3

C12A7水化也類似CA，超出30℃只形成C3AH627/1072）凝結(jié)與硬化水泥石強(qiáng)度除了受水化速度影響外與水化產(chǎn)物和其間轉(zhuǎn)變也有親密關(guān)系（3）水灰比對(duì)水泥石強(qiáng)度影響對(duì)每種水泥在一定施工條件下都有一最正確值。水分過高，水泥石結(jié)構(gòu)密實(shí)度降低，水泥石強(qiáng)度急劇下降；水分過少使水泥漿流動(dòng)性降低，也不易取得結(jié)構(gòu)密實(shí)水泥石28/107水泥類別化學(xué)組成％Al2O3/CaO主要礦物顏色SiO2Al2O3Fe2O3CaO高鋁水泥13~935~4510~1736~400.85~1.3CA、C4AF、C2AS灰到黑高鋁水泥23~650~651~329~401.2~2.2CA、C2AS淡黃低鈣高鋁水泥0~1.468~800~117~272.8~4.7CA、CA2、a－Al2O3白色29/10730/10731/107（4）鋁酸鹽水泥石在加熱過程中改變加熱過程可發(fā)生脫水分解反應(yīng)和結(jié)晶化等改變400℃以下因?yàn)榻Y(jié)晶水大量脫出和晶型轉(zhuǎn)化，水泥石強(qiáng)度隨溫度升高是下降；400℃—1000℃強(qiáng)度改變平緩，且后期因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)趨于密實(shí)和分解產(chǎn)物發(fā)生新化合反應(yīng)，強(qiáng)度反而上升；1000℃以上時(shí)，因?yàn)橐合啻罅课龀?，?qiáng)度再次下降（5）鋁酸鹽水泥耐火性能含F(xiàn)e2O3愈高，其耐火性愈低。含鈣量對(duì)水泥耐火性能影響也有此傾向。而氧化鋁含量提升有利于水泥耐火性能提升32/10733/107waterglass(水玻璃)普通化學(xué)式為Na2O·nSiO2·xH2O1）coagulateandinduration(凝結(jié)與硬化)常溫下，水玻璃凝結(jié)很遲緩，為促進(jìn)水玻璃硬化，會(huì)加入一些促硬劑，通常為酸和含金屬離子外加劑。通慣用有——硅氟化鈉，氯化鋁，磷酸，磷酸鋁，以及其它含Zn,Pb,Fe,Mg磷酸鹽主要作用就是加速水解反應(yīng)和形成硅氧凝膠B.氣硬性結(jié)合劑34/1072）水玻璃硬化體在加熱時(shí)改變100—300℃脫水過程，致密度和強(qiáng)度提升；300—600℃開始強(qiáng)度仍有所增加，400℃最大，以后略有下降，水玻璃模數(shù)越大，影響越突出；600-700℃強(qiáng)度有增強(qiáng)(有二硅酸鈉生成）700—900℃因?yàn)榫植砍霈F(xiàn)液相，強(qiáng)度降低（3）應(yīng)用除不宜同極易水化白云石材料配合外，同其它皆能夠配制，但結(jié)合后制品不宜水浸和受潮。35/107phosphoricacidandphosphate(磷酸及磷酸鹽結(jié)合劑)磷酸有正磷酸(H3PO4)，焦磷酸(H4P2O7)，偏磷酸(HPO3)數(shù)種。其它慣用磷酸鹽主要有鋁鹽，鈉鹽，鎂鹽等磷酸和磷酸鹽除了與結(jié)合材料發(fā)生反應(yīng)以外，主要是酸式磷酸鹽聚合以及黏附作用造成。以磷酸鋁為例：C.熱硬性結(jié)合劑36/1071）磷酸鋁凝結(jié)和硬化磷酸鋁多由磷酸和氫氧化鋁反應(yīng)制得，中和程度不一樣得到三種產(chǎn)物：Al(H2PO4)3,Al2(HPO4)3,AlPO4結(jié)合劑主要組分為Al(H2PO4)3,因?yàn)樗强扇苡谒?，組成混合料后，仍可長時(shí)間保持著可塑性，不過當(dāng)加熱到一定溫度后，酸式磷酸鋁可變成焦磷酸鋁和偏磷酸鋁，并發(fā)生聚合反應(yīng)。此種偏磷酸鋁聚合物存在于400—590℃以上范圍內(nèi)，同時(shí)溫度升高，此種偏磷酸鋁聚合物發(fā)生分解，生成正磷酸鋁和五氧化二磷，而五氧化二磷還能夠與氧化鋁生成正磷酸鋁，從而使結(jié)合體強(qiáng)度得到加強(qiáng)。所以磷酸鋁結(jié)合劑只有在大大高于常溫才能夠取得相當(dāng)高強(qiáng)度。37/1072）磷酸鋁促硬和緩凝假如在使用磷酸類作結(jié)合劑時(shí)，為加速其常溫硬化，可采取外加適當(dāng)促硬劑。原理是磷酸根離子奪取促硬劑中陽離子形成粘結(jié)性較強(qiáng)磷酸鹽主要促硬氧化鈣﹑氧化鋅﹑氟化銨等在一些不定形耐火材料中，混合料制備后為使其在相當(dāng)長保留期含有可塑性可加入物質(zhì)進(jìn)行緩凝。原理是經(jīng)過奪取鋁離子從而阻止磷酸鋁形成和析出可加入物質(zhì)有，草酸，檸檬酸，酒石酸等有機(jī)酸，也可加入氧化鉻等無機(jī)物。38/107（3）磷酸鋁硬化體在高溫下改變500℃以前，結(jié)合體密度雖有所下降，但強(qiáng)度卻顯著提升；500℃—900℃熱態(tài)強(qiáng)度不但不降，反而連續(xù)增加。900℃—1000℃，熱態(tài)強(qiáng)度顯著降低，這是因?yàn)榱姿猁}高溫分解原因從高于1000℃到1300～1500℃，硬化體內(nèi)各種磷酸鋁都先后分解為正磷酸鋁和五氧化二磷，五氧化二磷揮發(fā)后，只殘留正磷酸鋁39/107（1）氯化鎂主要用于生產(chǎn)鎂質(zhì)，鎂鉻質(zhì)等耐火材料。凝結(jié)硬化作用主要是經(jīng)過氯化鎂與氧化鎂生成氧氯化鎂和氧化鎂生成氫氧化鎂而引發(fā)（2）硫酸鋁凝結(jié)硬化—硫酸鋁受水解生成堿式鹽，然后生成氫氧化鋁，最終逐步形成氫氧化鋁凝膠體而凝結(jié)硬化。應(yīng)用與磷酸鋁相同，常與其它結(jié)合劑組成復(fù)合結(jié)合劑。D.（其它）40/1071、水合結(jié)合：借助于常溫下，結(jié)合劑與水發(fā)生反應(yīng)生成水化產(chǎn)物而產(chǎn)生結(jié)合。如：鋁酸鈣水泥加水發(fā)生水化反應(yīng)生成六方片狀CaO?Al2O3?10H2O水化鋁酸鈣晶體、針狀2CaO?Al2O3?8H2O水化鋁酸鈣晶體和立方狀3CaO?Al2O3?6H2O水化鋁酸鈣晶體以及氧化鋁凝膠體，形成凝聚結(jié)晶網(wǎng)而產(chǎn)生結(jié)合。結(jié)合劑結(jié)合方式大致能夠分為六類五、結(jié)合劑結(jié)合方式41/1072、化學(xué)結(jié)合：借助于結(jié)合劑與硬化劑或結(jié)合劑與耐火材料之間在常溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，或加熱時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含有結(jié)合劑作用化合物而產(chǎn)生結(jié)合。如：硅酸鈉結(jié)合劑加氟硅酸鈉硬化技時(shí)發(fā)生以下反應(yīng)：2[Na2O?nSiO2]+Na2SiF6+2(2n+1)H2O→6NaF+(2n+1)Si(OH)4

反應(yīng)結(jié)合生成溶膠SiO2·nH2O，經(jīng)脫水形成Si－O－Si網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生較強(qiáng)結(jié)合強(qiáng)度。42/1073、聚合結(jié)合：借助于催化劑或交聯(lián)劑，使結(jié)合劑發(fā)生縮聚形成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生結(jié)合強(qiáng)度。如：甲階酚醛樹脂加酸作催化劑或加熱時(shí)可產(chǎn)生以下縮聚反應(yīng)而產(chǎn)生很好結(jié)合強(qiáng)度。43/1074、陶瓷結(jié)合：指低溫?zé)Y(jié)結(jié)合，即在散狀耐火材料中加入可降低燒結(jié)溫度助劑或金屬粉末，以大大降低液湘出現(xiàn)溫度，促進(jìn)低溫下固－液反應(yīng)而產(chǎn)生低溫?zé)Y(jié)結(jié)合。如：剛玉干式振動(dòng)料中加入少許硼酐，硼酐在450℃～550℃生成粘性液湘，隨即與α－Al2O3發(fā)生液－固反應(yīng)而將剛玉骨料粘結(jié)在一起。44/1075、粘附結(jié)合：借助于以下幾個(gè)物理作用之一而產(chǎn)生結(jié)合。1）物理吸附作用（范德華力）；2）擴(kuò)散作用：分子熱運(yùn)動(dòng)下，粘結(jié)劑與被粘結(jié)物分子發(fā)生相互擴(kuò)散作用，形成擴(kuò)散層，從而形成牢靠結(jié)合；3）靜電作用：粘結(jié)劑與被粘結(jié)物界面存在著雙電層，由靜電引力作用而產(chǎn)生結(jié)合；

45/107粘附結(jié)合劑多為有機(jī)結(jié)合劑，其中有暫時(shí)性結(jié)合劑，經(jīng)過高溫處理后會(huì)燃燒掉，如：糊精。有為永久性結(jié)合劑，經(jīng)過高溫處理后除部分揮發(fā)外，其余會(huì)碳化而形成碳結(jié)合，如瀝青、酚醛樹脂等。另外一些有機(jī)物含有粘合作用：水玻璃、硅溶膠等。46/107

6、凝聚結(jié)合：依靠加入凝聚劑使微粒子（膠體粒子）發(fā)生凝聚而產(chǎn)生結(jié)合。如：氧化硅微粉加鋁酸鈣水泥。47/107第二節(jié)不定形耐火材料用外加劑48/107一、定義用以改進(jìn)不定形耐火材料性能物質(zhì)，如施工性能、使用性能等，為組成總量萬分之幾到百分之幾。49/107二、分類1、減水劑：保持澆注料流動(dòng)值基本不變條件下，可顯著降低拌和用水量物質(zhì)。

作用機(jī)理：不與材料反應(yīng)，只起表面物理化學(xué)作用。溶于水后能吸附在粒子表面上，提升粒子表面ζ電位，增加粒子間斥力，釋放出由微粒子組成凝聚結(jié)構(gòu)中包裹游離水。保持澆注料流變性（作業(yè)性）條件下，能使單位用水量降低，滿足作業(yè)需要。50/107慣用減水劑有：三聚磷酸鈉(Na3P3O10)、六偏磷酸鈉(NaPO11)n，n＝14～40，硅酸鈉(Na2·nSiO2·mH2O)和木質(zhì)磺酸鹽(R-SO3Na)，最終一個(gè)為有機(jī)類物質(zhì)。

51/1072、增塑劑增大拌和好耐火材料混合物可塑性，或者說能提升混合物（泥料）在應(yīng)力作用下產(chǎn)生應(yīng)變能力物質(zhì)。主要用于：可塑料和搗打耐火材料。增塑劑是一類含有粘滯性物質(zhì)或是一類表面活性物質(zhì)。慣用有：塑性粘土、氧化物超微粉、木質(zhì)磺酸鹽。52/1073、促凝劑促使耐火材料凝結(jié)和硬化物質(zhì)。促凝劑作用機(jī)理比較復(fù)雜。不一樣結(jié)合劑使用不一樣促凝劑。鋁酸鈣水泥結(jié)合澆注料所用促凝劑多為堿性化合物，如：氫氧化鈣、碳酸鈉和硅酸鈉等。磷酸和磷酸二氫鋁結(jié)合澆注料使用促凝劑有：氧化鎂、鋁酸鈣水泥、滑石（3MgO·4SiO2·H2O）等。硅酸鈉（水玻璃）結(jié)合澆注料用促凝劑有：氟硅酸鈉、磷酸鋁（鈉）和石灰等。53/107

定義：延緩耐火材料凝結(jié)和硬化時(shí)間物質(zhì)。作用機(jī)理：a.形成絡(luò)合物b.形成薄膜緩凝劑普通在鋁酸鈣水泥結(jié)合澆注料中使用，所用緩凝劑有乙二醇、木質(zhì)磺酸鹽、磷酸鹽等。4、緩凝劑

54/1075、發(fā)泡劑能夠降低液體表面張力，大量產(chǎn)生均勻而穩(wěn)定泡沫物質(zhì)。多孔輕質(zhì)耐火澆注料在生產(chǎn)時(shí)，往往需要加入一定量發(fā)泡劑，如松香膠等。55/107能夠保持不定形耐火材料儲(chǔ)存一定時(shí)間后施工性能不變或改變不大物質(zhì)。

6、保留劑

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7、膨脹劑填補(bǔ)材料在溫度改變過程中體積收縮，以防止不利后果產(chǎn)生。如：三石類礦物(Al2O3?SiO2,同質(zhì)異形體)。高溫下：3(Al2O3?SiO2)→3Al2O3?2SiO2+SiO2

原料名稱莫來石形成溫度，℃體積增大，％藍(lán)晶石1300～150016～18紅柱石1350～14003～5硅線石1500～15507～857/10758

8、燒結(jié)劑降低材料燒結(jié)溫度，促進(jìn)材料在低溫下燒結(jié)物質(zhì)。如：粘土，可提升澆注料中溫強(qiáng)度。58/107第三節(jié)澆注耐火材料Mouldrefractory59/10760

一、定義耐火澆注料是一個(gè)由耐火物料制成粒狀和粉狀材料，加入一定量結(jié)合劑、外加劑和水共同組成，含有較高流動(dòng)性，適合用于以澆注成型不定形耐火材料。類比：建筑混凝土：石子+沙子+水泥+水耐火混凝土：骨料+粉料+結(jié)合劑+添加劑60/10761

二、原材料選擇1、顆粒料基本上說，可由各種材質(zhì)耐火原料制成。需要注意是：蘭晶石不宜直接用作粒狀材料，在1200～1400℃溫度范圍內(nèi)變成莫來石會(huì)發(fā)生急劇體積膨脹，可制成粉料，適量加入澆注料中預(yù)防體積收縮。應(yīng)依據(jù)原料性質(zhì)和使用部位詳細(xì)情況來選擇原材料。61/10762

對(duì)顆粒料要求：1)燒結(jié)良好，吸水率為1～5％；2)熔融材料不宜以顆粒料形式加入，能夠超細(xì)粉形式加入。因熔融材料表面不吸水，易使?jié)沧⒘现写诸w粒下部積水多，使顆粒與結(jié)合劑之間結(jié)合強(qiáng)度降低，在使用中不易形成燒結(jié)密實(shí)整體；62/10763

2、粉料粉料作用：1)緊密堆積；2)確?；旌狭狭鲃?dòng)性；3)提升澆注料結(jié)合強(qiáng)度；4)體積穩(wěn)定性；5)促進(jìn)燒結(jié)和提升耐侵蝕性；63/10764

通常采取同顆粒料相同材質(zhì)原料作為細(xì)粉，其品位要求更高。如以普通燒結(jié)鎂砂為骨料，就以電熔鎂砂為細(xì)粉。為防止材料在使用過程中發(fā)生收縮，應(yīng)盡可能選擇熱膨脹系數(shù)較小耐火材料原料為顆粒料，在基質(zhì)中加入適量膨脹劑或加入在反應(yīng)過程中可帶來體積效應(yīng)材料。64/10765

破碎－顎式破碎機(jī)（粗碎）粉碎－圓錐破碎機(jī)，輥式破碎機(jī)（對(duì)輥）篩分－按尺寸大小分成不一樣粒徑顆粒料。有固定篩和電磁振動(dòng)篩之分，其中，后者篩分效率較高。細(xì)磨－耐火粉料制作。球磨機(jī)、管磨機(jī)（筒磨機(jī)）、振動(dòng)磨機(jī)等。主要工序有：耐火原料破碎、粉碎、篩分、配料、混合、分裝和檢驗(yàn)等。三、耐火澆注料生產(chǎn)65/10766

預(yù)混合－指外加劑、結(jié)合劑和細(xì)粉等全部粉料和某幾個(gè)粉料預(yù)先混合。在高檔不定形耐火材料生產(chǎn)中，必須用預(yù)混合粉，不然，微量外加劑、超微粉等外加物難以混合均勻，造成性能不穩(wěn)定性，影響施工和使用性能。

混合－雙螺旋錐形攪拌機(jī)66/10767

在耐火材料澆注料生產(chǎn)中，假如采取水泥或液體結(jié)合劑式，可分裝或直接發(fā)到用戶，必須注明其技術(shù)要求和用量。不定形耐火材料生產(chǎn)過程大致以下列圖所表示。67/10768

四、澆注料生產(chǎn)時(shí)注意事項(xiàng)1、能夠依據(jù)最緊密堆積標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配料。如：3～4級(jí)配料，最大粒徑取決于砌體尺寸大小，普通10～15mm；68/10769

2、防爆裂外加劑防爆裂外加劑作用原理：經(jīng)過加入物形成氣體、融化后形成裂紋或因膨脹系數(shù)不一致形成裂紋來開辟排除水蒸汽通道。A、金屬鋁粉金屬鋁粉與水混合后發(fā)生放熱反應(yīng)，逸出氫氣。2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2↑69/10770

B、一些有機(jī)或無機(jī)物

融化后形成裂紋，有利于形成排氣通道。聚乙烯和聚丙烯纖維直徑普通只有15um左右，這些化學(xué)纖維在較低溫度下就發(fā)生收縮，在加熱產(chǎn)生蒸汽溫度以下就能熔融，這種收縮和熔融形成了空洞，使?jié)沧⒘贤笟饴侍嵘、乳酸鋁Al(OH)3-x(CH3CHOHCOO)x·nH2O

在常溫下，含有凝結(jié)硬化性，在硬化時(shí)發(fā)生溶膠－凝膠轉(zhuǎn)化，使硬化體基質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生微小裂紋，從而使?jié)沧⒘贤笟庑阅芴嵘?/p>

70/107五﹑澆注料性質(zhì)不但受粒狀料和粉狀料材質(zhì)和配比支配，相當(dāng)程度上還受結(jié)合劑影響，也在一定程度上受施工技術(shù)控制1.強(qiáng)度常溫強(qiáng)度，高溫強(qiáng)度皆受結(jié)合劑控制2.耐高溫性能相當(dāng)大程度上受結(jié)合劑控制，耐熱震性要優(yōu)于同材質(zhì)燒結(jié)制品71/107第四節(jié)可塑耐火材料Shaperefractory72/10773

一、定義由粒狀和粉狀物料與可塑粘土等結(jié)合劑和增塑劑配合，加入少許水分，經(jīng)充分混練，所組成一個(gè)呈硬泥膏狀并在較長時(shí)間內(nèi)保持較高可塑性不定形耐火材料。可塑料多數(shù)用于不直接與熔融物接觸各種加熱爐中，材質(zhì)多為粘土質(zhì)和高鋁質(zhì)，也有硅質(zhì)、鎂質(zhì)、碳化硅質(zhì)等。有粘土結(jié)合、水玻璃結(jié)合、磷酸鹽結(jié)合和硫酸鹽結(jié)合等等。73/10774

二、可塑料應(yīng)具備基本性能1）有一定可塑性2）有一定保留期3）常溫養(yǎng)護(hù)后含有一定強(qiáng)度4）含有一定高溫體積穩(wěn)定性74/10775

三、怎樣控制可塑料可塑性與粘土特征、加入量及水量相關(guān)。水量增加，可塑性提升，但也不能過高，普通5～10％，也可外加增塑劑。增塑劑作用：1）使顆粒吸濕性提升，使粘土微粒分散并被水膜包覆；2）使粘土中腐植物分散，并使顆粒溶膠化；3）使粘土－水系統(tǒng)中粘土微粒間靜電斥力提升，穩(wěn)定溶膠；4）使粘土中水提升粘度，以形成堅(jiān)固水膜。75/10776

增塑劑種類：木質(zhì)素磺酸鹽、木質(zhì)素磷酸鹽、紙漿廢液等；結(jié)合劑有水硬性和氣硬性（要采取密封辦法）之分，長久儲(chǔ)存還需要緩凝辦法。76/10777

四、困料困料：磷酸鹽結(jié)合，因制成混合料后，物料中金屬鐵等雜質(zhì)與酸反應(yīng)，形成氣體，使混合料膨脹，結(jié)構(gòu)疏松，硬化強(qiáng)度下降，需要將混合料放置一段時(shí)間，使氣體充分逸出，再加入余下結(jié)合劑，也能夠加抑制劑與金屬反應(yīng)成絡(luò)合物，從而抑制膨脹作用。77/107第五節(jié)其它不定性耐火材料Otherunshapedrefractory78/10779

采取搗固法施工半濕狀態(tài)耐火混合料稱為耐火搗打料。與耐火可塑料不一樣，這類耐火混合料是一個(gè)低塑性或無塑性搗固材料，是依靠強(qiáng)制搗固而形成致密體，再經(jīng)加熱烘烤或焙燒發(fā)生硬化而取得一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。一、耐火搗打料79/10780

1、高鋁-碳化硅-碳質(zhì)搗打料由高鋁熟料、碳化硅、碳素材料、結(jié)合劑和外加劑組成用搗打法施工混合料稱為高鋁－碳化硅－碳質(zhì)搗打料。這類搗打料主要用于作中、小高爐出鐵溝和渣溝內(nèi)襯。80/10781

配制這類搗打料高鋁礬土熟料要求雜質(zhì)(Fe2O3，R2O)含量越低越好，吸水率＜4.5％，其粒度組成為粗顆粒(8～2mm)40％～60%，中顆粒(2～0.074mm)10％～20%，細(xì)顆粒(<0.074mm)30％~40%。碳化硅粒度為＜100目。碳素材料可采取冶金焦或石墨，要求雜質(zhì)含量低，固定碳含量高。為了提升搗打料作業(yè)性能和使用中燒結(jié)性能。還可加軟質(zhì)粘土或膨潤土。依據(jù)使用溫度不一樣還可加入不一樣溫度下助燒結(jié)劑。81/10782

用于改進(jìn)高鋁－碳化硅－碳質(zhì)搗打料性能添加劑包含有防氧化劑、增塑劑、浸潤劑、防縮劑等。加防氧化劑目標(biāo)在于預(yù)防碳素材料過份氧化，通常采取金屬硅粉、金屬鋁粉作為防氧化劑。增塑劑普通采取塑性粘土。加浸潤劑目標(biāo)在于使碳化硅、碳素材料能與氧化物耐火材料很好地混合在一起。加防縮劑在于預(yù)防使用中收縮過大而使溝襯產(chǎn)生裂紋，普通可用硅石細(xì)顆粒作防縮劑。82/10783

2、堿性耐火搗打料堿性耐火搗打料是由燒結(jié)或電熔鎂砂（或鎂鈣砂、鎂鈣鐵砂）、結(jié)合劑和外加劑（燒結(jié)劑）組成半濕狀態(tài)可搗打施工混合料。83/10784

堿性耐火搗打料有含水堿性搗打料和無水堿性搗打料之分。含水堿性耐火搗打料不能直接用水來調(diào)制搗打料，因?yàn)樗畷?huì)與MgO反應(yīng)生成Mg(OH)2而造成搗打襯體脹裂或碎裂。所以必須用能預(yù)防鎂砂水化生成Mg(OH)2結(jié)合劑，這類結(jié)合劑包含有氯化鎂（鹵水MgCl2·6H2O)水溶液，硫酸鎂水溶液，水玻璃和聚磷酸鹽水溶液等，它們能與MgO反應(yīng)生成復(fù)合鹽（或絡(luò)合鹽）而產(chǎn)生結(jié)合作用。84/10785

過去含水堿性耐火搗打料主要是用鹵水來調(diào)制，主要用于構(gòu)筑或修補(bǔ)電爐和平爐熔池與出鋼槽?，F(xiàn)在已逐步改用聚磷酸溶液作結(jié)合劑，這類結(jié)合劑能夠更有效地預(yù)防鎂砂水化，但成本較高。85/107噴射耐火材料是經(jīng)過專用設(shè)備以高速氣流為載體進(jìn)行噴射施工耐火混合材料。

二、噴射耐火材料86/107噴射耐火材料料按受噴補(bǔ)襯體上接收噴射物料狀態(tài)可分為兩大類：Ⅰ冷物料噴射法Ⅱ熔融物料噴射法（簡稱熔射法）87/107還可按受噴補(bǔ)襯體表面溫度狀態(tài)分為：（1）冷態(tài)噴補(bǔ)（噴涂），指受噴補(bǔ)襯體處于常溫下；（2）熱態(tài)噴補(bǔ)（噴涂），指受噴補(bǔ)襯體表面溫度在約700℃以上。88/107冶金設(shè)備/構(gòu)件結(jié)合劑材質(zhì)使用部位轉(zhuǎn)爐磷酸鹽磷酸鹽＋碳氧化鎂質(zhì)鎂鈣質(zhì)爐帽、耳軸裝料側(cè)、出鋼口鋼包磷酸鹽硅酸鹽鎂質(zhì)、鎂鈣質(zhì)鎂鉻質(zhì)、高鋁質(zhì)渣線包壁真空爐磷酸鹽硅酸鹽鎂質(zhì)鎂鈣質(zhì)、鎂鉻質(zhì)浸入管上升、下降環(huán)流管中間包微粉復(fù)合磷酸鹽鎂質(zhì)、鎂鈣質(zhì)工作層出鐵溝硅酸鹽鋁碳化硅碳質(zhì)渣線、金屬液線高爐內(nèi)襯氧化鋁水泥鋁碳化硅質(zhì)氧化鋁制風(fēng)口以上爐身部位電爐硅酸鹽磷酸鹽鎂質(zhì)鎂鈣質(zhì)、鎂鉻質(zhì)側(cè)壁渣線和熔池89/107旋轉(zhuǎn)布料筒供料噴射機(jī)結(jié)構(gòu)

90/107雙倉噴涂機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

91/107復(fù)合型多用途噴補(bǔ)設(shè)備

92/107理想噴補(bǔ)狀態(tài)示意圖93/107慣用幾個(gè)噴嘴示意圖

94/107噴射耐火混合料可視為一個(gè)“稀釋系統(tǒng)”，由濕粉和顆粒組成。在噴射到爐襯表面上時(shí)候，后繼顆粒料會(huì)嵌入先前形成噴射層中，如此重復(fù)，噴射層得以加厚。95/107噴射料顆粒分布對(duì)爐墻噴射層性能有主要影響。普通來說，細(xì)顆粒料能改進(jìn)粘附性所要求可塑性，但也會(huì)增加干燥期間剝落數(shù)量。粗顆粒料能夠是噴射層愈加穩(wěn)定，提升致密度，改進(jìn)抗蝕性。不過，太多粗顆粒卻會(huì)造成高施工回彈率，增加材料損失和延長施工時(shí)間。

96/107粗顆粒能夠提升噴射材料抗侵蝕性能，然而粗顆粒過多則會(huì)在管道中顯示出較高偏析性，而且會(huì)使噴射回彈率上升，不利于現(xiàn)場操作。細(xì)顆粒料能夠改進(jìn)噴射材料塑性，不過有增加干燥期間剝落程度趨勢，使噴射層變得不夠穩(wěn)定。

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耐火泥漿是用于砌筑定形耐火制品接縫材料，它是由耐火粉料、水或液態(tài)結(jié)合劑和外加劑（如分散劑、塑化劑，穩(wěn)定劑或保水劑）等組成，是一類含高濃度固體粒子膏狀漿體（或稱濃懸浮液）。耐火泥漿中固體／液體重量比約為(70~75)/(30~25)，普通是用抹刀涂抹法施工。普通說耐火泥漿化學(xué)性質(zhì)要與所砌筑耐火制品化學(xué)性質(zhì)相同，所以與耐火制品分類相同三、耐火泥漿98/10799

硅酸鋁質(zhì)耐火泥漿包含有粘土質(zhì)、