第八章 不定形耐火材料
不定型耐火材料标准
不定型耐火材料标准1.引言不定型耐火材料是一种特殊的耐火材料，由于其无固定形状和灵活性，广泛应用于高温环境中的各种工业设备和结构中。
本文将介绍不定型耐火材料的标准规范，包括材料要求、性能指标、加工工艺等方面的内容，以确保不定型耐火材料的质量和可靠性。
2.材料要求-成分要求：不定型耐火材料的主要成分应符合相关国家或行业标准，并提供相应的证书和测试报告。
-粒度要求：不定型耐火材料的粒度应符合设计要求，可以根据具体应用场景进行调整。
3.物理和化学性能-密度：测量不定型耐火材料的密度，应符合相关标准。
-抗压强度：测量不定型耐火材料在一定压力下的抗压强度，应符合相关标准。
-热膨胀系数：测量不定型耐火材料在高温条件下的热膨胀系数，应符合相关标准。
-耐火度：测量不定型耐火材料的耐火温度，应符合相关标准。
4.加工工艺-制备方法：不定型耐火材料的制备方法应符合相关标准，可以采用干法或湿法等工艺。
-成型方式：不定型耐火材料可以通过挤压、喷涂、抹面等方式进行成型，具体方式应根据实际情况确定。
5.使用环境和应用范围-温度要求：不定型耐火材料应适用于一定范围内的高温环境，具体温度要求应根据使用场景确定。
-应用领域：不定型耐火材料广泛应用于炉窑、管道、烟囱、炉衬等高温设备和结构中。
6.质量控制-生产过程中应建立严格的质量控制体系，包括原材料检验、过程监控和最终检验等环节。
-检验记录和报告应保存，以便追溯和质量追踪。
7.包装和交货-不定型耐火材料应采用适当的包装材料进行包装，以防止损坏和污染。
-包装应符合运输和储存要求，并提供相应的标识和证书。
-交货时间和方式应与客户协商确定，并确保按时交付。
8.安全与环境-在生产和使用过程中，应符合安全和环境保护的要求，遵守相关法规和标准。
-提供安全操作指南和事故应急预案，确保人身和环境的安全。
9.变更管理-对不定型耐火材料的设计、材料或制造工艺进行任何变更时，应进行评估和验证，并及时通知相关方。
不定型耐火材料
不定形耐火材料(unshaped refractories)由一定级配的骨料、粉料、结合剂和外加剂组成不定形状的不经烧成可供直接使用的耐火材料。
不定形耐火材料的耐火度应不低于1500℃，有些隔热不定形耐火材料的耐火度允许低于1500℃。
这类材料无固定的外形，呈松散状、浆状或泥膏状，因而也称为散状耐火材料，也可以制成预制块使用或构成无接缝的整体构筑物，也称为整体耐火材料。
不定形耐火材料具有工艺简单，生产周期短、节约能源、使用时整体性好、适应性强、便于机械化施工等特点。
简史不定形耐火材料是以耐火浇注料为基础而拓展的。
早在1918年法国已开始销售铝酸盐水泥，一般认为在1925年欧美国家才以铝酸盐水泥作为耐火浇注料的结合剂，在第二次世界大战时期，美国用耐火浇注料和耐火可塑料作为锅炉和石油设备内衬。
日本在1955年开始生产不定形耐火材料。
到1960年美、日、联邦德国不定形耐火材料分别占耐火材料产量的12.6％、1.6％和1.6％。
1966～1975年不定形耐火材料在工业发达国家实现了品种系列化，质量稳步提高、产量显著增长，1980年以前，美、日、联邦德国的不定形耐火材料产量已分别提高至37.1％、31.7％和36.8％，大致占耐火材料产量的三分之一或稍多一些。
20世纪80年代以后，工业发达国家耐火材料产量逐步有所下降，而不定形耐火材料产量并无太大变化，因而不定形耐火材料产量比率相应提高，如以日本为例：1976～1985年耐火材料产量从270万t左右降至200万t左右，而其中不定形耐火材料始终维持在90万t左右，其比率从34％提高到44％。
美国不定形耐火材料的比率已达到50％，西欧共同体为35％。
到90年代初，不定形耐火材料的产量已接近烧成耐火制品的产量，在耐火材料行业促成了巨大的变化，这也说明了不定形耐火材料的迅速发展。
中国的不定形耐火材料发展史要追溯至古代的原，始制陶时代和青铜器时代，当时所用的焙烧陶器的窑和冶炼青铜的炉(或坩埚)就是用可塑性的耐火粘土塑造或捣制而成的，这可以说就是原始的不定形耐火材料。
不定形耐火材料
不定形耐火材料
不定形耐火材料是一种具有耐高温和耐火性能的材料，广泛应用于冶金、化工、电力等各个行业中。
它的主要特点是具有良好的热稳定性、耐磨损性和机械性能。
不定形耐火材料主要由耐火粘土和一些特殊添加剂组成。
耐火粘土是一种高岭土，具有较高的熔点和耐高温性能。
特殊添加剂可以提高不定形耐火材料的耐磨损性和机械性能，使其更加适合于各种工业环境的使用。
不定形耐火材料具有高耐火性能，可以承受高达1500°C以上的高温。
它可以在高温下长时间工作，不会破裂或熔化。
这使得它成为高温炉、工业窑炉和火炉等设备中的理想材料。
此外，不定形耐火材料还具有优异的耐磨损性能。
在高温和高压的环境下，不定形耐火材料能够抵抗磨损和腐蚀，保持长期的稳定性能。
这使得它成为一种理想的耐火材料，广泛应用于冶金、石油、化工等行业中的各种设备。
不定形耐火材料还具有良好的机械性能。
它具有较高的压缩强度和抗拉强度。
这使得它不易破裂和变形，能够承受较大的压力和拉力。
因此，不定形耐火材料可以用于各种设备的制造，如高温管道、加热炉等。
总之，不定形耐火材料具有高耐高温性能、耐磨损性和良好的机械性能。
它是一种广泛应用于各个行业中的重要材料。
在冶
金、化工、电力等行业中的各种高温设备中，不定形耐火材料发挥着重要的作用，保障工业生产的正常进行。
不定形耐火材料分类及应用
不定形耐火材料分类及应用不定形耐火材料是指那些在高温下能够保持稳定性能且具有较好耐火性能的材料。
不同种类的不定形耐火材料具有不同的化学成分和结构，因此在应用上也有所差异。
下面将对不定形耐火材料的分类和应用进行详细介绍。
一、不定形耐火材料的分类：1. 火炬型耐火材料：主要由氧化铝、三氧化二铝、高铝水泥等主要原料制成。
具有较高的耐火性能和耐热震性能，广泛应用于各种型号的工业窑炉、热处理炉、转炉、电炉等高温设备。
2. 隔热型耐火材料：主要由氧化铝、石墨、高铝水泥等主要原料制成。
具有较好的保温性能和耐高温性能，广泛应用于工业窑炉的保温层、隔热层、烟道、热处理工艺中的保温设备等。
3. 耐化学侵蚀型耐火材料：主要由碳化硅、氮化硅、碳化硅质、碳化硅质等主要原料制成。
具有耐酸碱腐蚀、耐氧化性能好、抗渗透性能强等特点，广泛应用于化工装置、冶金设备、炼油装置等耐腐蚀场合。
4. 耐磨性耐火材料：主要由氧化铝、碳化硅、铝酸盐等主要原料制成。
具有耐磨性、耐热震性和抗冲击性好等特点，广泛应用于冶金、建材、造纸、玻璃等行业中的磨料和耐磨设备。
5. 耐高温隔热型耐火材料：主要由氧化铝、石墨、氮化硅等主要原料制成。
具有较好的抗温性能和隔热性能，广泛应用于高温熔融金属的冶炼、有色金属冶炼等工业领域。
二、不定形耐火材料的应用：1. 铁矿冶炼行业：在高炉、电炉、转炉等炼铁设备中使用火炬型耐火材料和隔热型耐火材料，能够有效地抵御高温和热震的侵蚀，确保设备的正常运行。
2. 石油化工行业：在石化装置、化工设备、炼油装置等场合中使用耐化学侵蚀型耐火材料，能够有效地抵御酸碱等腐蚀介质的侵蚀，延长设备的使用寿命。
3. 冶金行业：在冶金设备、耐磨设备等场合中使用耐磨性耐火材料，能够有效地提高设备的使用寿命和耐磨性能，减少设备的维护和更换次数。
4. 建材行业：在建材生产设备、窑炉等场合中使用隔热型耐火材料，能够提高设备的保温性能，降低能耗，提高生产效率。
不定形耐火材料概论
呈泥膏状的、在较长时间内具有较高可塑性的不定形耐火
材料。 可塑料的施工采用捣、压使其密实，加热后硬化。
不定形耐火材料的主要品种 （4） 喷涂料（Refractory coating）：由颗粒较小的耐
火骨料、粉料、结合剂、外加剂和必要液体组成的膏状或
什么是不定形耐火材料？
由骨料（Aggregate）、粉料（Powder）、结合剂 （Binders）和外加剂（Additive）等组成的混合物 交货状态时无固定外形
可按交货状态直接使用或添加适量液体拌和均匀后使 用
不定形耐火材料定义 GB/T18930-2002：不定形耐火材料
（Unshaped refractory，monolithic refractory）是指
不定形耐火材料的分类
按材质分类
根据组成不定形耐火材料的只要原料的材质进行分类，
可使人们对其化学、矿物组成有所了解，从而对材料的化
学特性有较为直观的了解。 例如：粘土质、高铝质、镁质、莫来石质、刚玉质、 铝镁（Al2O3-MgO）质、Al2O3-SiC-C质、Al2O3-MgO-C质等。
不定形耐火材料的分类
在实用中，往往需采用复合分类。如：超低水泥
Al2O3-SiC-C质高炉出铁沟浇注料 传达了结合方式 材质 用途 施工方法 四个方面的信息。
不定形耐火材料的主要品种 （1） 浇注料（Castables）：耐火浇注料是由耐火骨料、
粉料、结合剂、外加剂和水（也可为其他液体结合剂）按
一定比例配成的混合料，在外力或重力作用下有良好的流
的不定形耐火材料。 耐火压入料主要用于填充和修补那些隐藏在衬体或 结构体内部的空腔、裂隙或破损部位。
耐火材料第八章不定型耐火材料 ppt课件
2）水玻璃硬化体在加热时的变化 100—300 ℃ 脱水过程，致密度和强度提高； 300—600 ℃开始强度仍有所增加，400 ℃最大， 以后略有下降，水玻璃模数越大，影响越突出； 600-700 ℃强度有增强(有二硅酸钠生成） 700—900 ℃由于局部出现液相，强度降低 （3）应用 除不宜同极易水化的白云石材料配合外，同其他 皆可以配制，但结合后的制品不宜水浸和受潮。
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1）磷酸铝的凝结和硬化 磷酸铝多由磷酸和氢氧化铝反应制得，中和程度不同得
到三种产物： Al(H2PO4)3, Al2(HPO4)3, AlPO4 结合剂主要组分为Al(H2PO4)3, 由于它是可溶于水的，
组成混合料后，仍可长时间保持着可塑性，但是当加热到 一定温度后，酸式磷酸铝可变成焦磷酸铝和偏磷酸铝，并 发生聚合反应。
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C.热硬性结合剂
phosphoric acid and phosphate (磷酸及磷酸盐结合 剂) 磷酸有正磷酸(H3PO4)，焦磷酸(H4P2O7) ，偏磷酸 (HPO3)数种。其他常用的磷酸盐主要有铝盐，钠盐， 镁盐等 磷酸和磷酸盐除了与结合材料发生反应以外，主要 是酸式磷酸盐的聚合以及黏附作用造成的。 以磷酸铝为例：
有机结合剂： 天然类：淀粉、糊精、沥青； 合成类：酚醛树脂；
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2、按硬化条件分类：水硬性、气硬性和热硬性结合剂
1 )水硬性结合剂：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥； 2) 气硬性结合剂：水玻璃（加氟硅酸钠）； 3) 热硬性结合剂：酚醛树脂；
不定形耐火材料
不定形耐火材料
一、彩釉耐火材料
彩釉耐火材料主要由瓷釉、彩绘釉和彩釉三部分组成，是一种多彩可
移动耐火材料。
它具有良好的耐火性能，耐腐蚀性能，广泛应用于热力机械、石油炼油和化工行业的火器件、燃料炉等设备的耐火防护。
彩釉耐火材料具有良好的耐火性能，它可以承受高温下的攻击，其耐
火温度也可以达到1200℃-1700℃之间。
此外，它还具有抗腐蚀性能，可
以防止酸、碱等腐蚀和热冲击的损伤，从而使火器件的使用寿命大大延长。
此外，它还具有抗拉强度高、抗压强度好、热扩散性能好等优点。
因此，
彩釉耐火材料也用于电阻器、蒸发器、热风炉和抗腐蚀设备等行业。
二、陶瓷耐火材料
陶瓷耐火材料是以陶瓷熔体熔化为原料，以铝、硅、钛、锰等元素为
主要成分的耐火材料，具有良好的耐火性能和耐腐蚀性能，可以承受大量
的温度，广泛应用于火箭发动机和航天设备等高温环境的保护。
陶瓷耐火材料的耐火温度可以达到600℃-1900℃之间，它还具有高
强度、高熔点、高密度、低吸音性、低导热性、耐普通腐蚀、耐磨损性和
耐热冲击等特点，能够有效地耐受高温和酸碱腐蚀作用。
不定形耐火材料
不定形耐火材料
不定形耐火材料是一种具有优良耐火性能的材料，通常用于高温工业设备的内衬和绝热材料。
它具有良好的耐高温、耐热震性能，能够在高温环境下长时间稳定工作。
不定形耐火材料主要由氧化铝、硅酸铝、硅酸镁等多种无机材料组成，经过混合、成型和高温煅烧而成。
不定形耐火材料具有以下特点：
首先，优异的耐火性能。
不定形耐火材料能够在高温环境下保持稳定的物理和化学性能，不易受到热震和热膨胀的影响，具有良好的抗氧化性能，能够长时间地保持在高温下使用。
其次，良好的绝热性能。
不定形耐火材料具有良好的绝热性能，能够有效地减少能量的传导和散失，从而提高设备的热效率，节约能源。
另外，不定形耐火材料还具有良好的耐化学腐蚀性能，能够抵抗酸碱等化学介质的侵蚀，保证设备的长期稳定运行。
不定形耐火材料的应用范围非常广泛，主要包括冶金、玻璃、水泥、化工等行业。
在冶金行业，不定形耐火材料常用于高炉、炼钢炉、转炉等设备的内衬和绝热层，能够有效地保护设备不受高温和化学腐蚀的影响。
在玻璃行业，不定形耐火材料常用于玻璃窑炉的内衬和绝热层，能够提高玻璃的生产效率和质量。
在水泥和化工行业，不定形耐火材料也被广泛应用于窑炉、窑壁等设备的内衬和绝热层，能够延长设备的使用寿命，提高生产效率。
总的来说，不定形耐火材料具有优异的耐火、绝热和耐化学腐蚀性能，广泛应用于高温工业设备的内衬和绝热材料。
随着高温工业的发展，不定形耐火材料的需求量将会不断增加，其性能和应用范围也将会不断扩大。
我们有理由相信，不定形耐火材料将会在高温工业领域发挥越来越重要的作用。
不定形耐火材料
不定形耐火冶金备件材料不定形耐火材料是由一定级配的耐火骨料状和粉状物料与结合剂、外加剂混合而成，不经成型和烧成工序而直接使用的耐火材料。
冶金备件不定形耐火材料具有工艺简单、生产周期短、节约能源、成本低廉、使用时整体性好、便于机械化施工等特点。
不定形耐火材料分致密材料和隔热材料两大类。
其命名方法很多，以整个混合料的主要化学成分（矿物组成），和（或）决定混合料特性的骨料性质分类，如高铝质、黏土质、硅质、镁质、尖晶石质、含碳质、碳化硅质等。
冶金备件按其施工方法分类有耐火浇注料，耐火捣打料，耐火可塑料，耐火喷涂料，耐火涂抹料，耐火投射料，耐火压人料，耐火泥浆等。
耐火浇注料耐火浇注料是一种不经锻烧、加水搅拌后具有较好流动性的新型耐火材料，是不定形耐火材料中的一个重要品种。
由耐火骨料、耐火粉料和胶结剂（或另掺外加剂）按一定比例组成的混合料。
可以以散状形式出厂，也可制作成预制件。
1 硅酸盐水泥结合耐火混凝土硅酸盐水泥结合耐火混凝土是以普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥为胶结料，与耐火骨料、粉料配制而成。
其使用温度为700~1200弋，可用于整体承重耐热结构和窑炉内衬，冶金备件特别是在热工设备基础和底板烟道、烟囱内衬以及热贮矿槽等工程中应用较多。
2铝酸盐水泥结合耐火浇注料按胶结剂种类可分为矾土水泥耐火浇注料、低钙铝酸盐水泥浇注料和纯铝酸钙水泥耐火浇注料等。
近年来发展和广泛使用的低水泥系列耐火浇注料，是指铝酸钙木泥加人量低于8%的可浇注耐火材料。
要求浇注料中CaO的质量分数小于2.5%。
其主要品种有低水泥（w( CaO)含童1% ~2.5%)、超低水泥U(CaO)含量小于1%)和无水泥（不大于0.2%)耐火浇注料。
根据其材质品种，可分为硅酸铝质、莫来石质、刚玉质、镁铝质、尖晶石质、含碳与碳化硅质等低水泥系列耐火浇注料。
微粉和超微粉以及外加剂的应用是低水泥系列耐火浇注料的关键技术之一。
凝结.硬化机理是由水泥的水合结合和微粉的凝聚结合共同作用的结果。
不定型耐火材料综述
不定型耐火材料综述不定形耐火材料是指那些材料的形状可以根据需要进行调整和改变的耐高温材料。
这种材料的特点是灵活度高、适应性强，广泛应用于各种高温工业领域，包括钢铁冶炼、非黑色冶金、电力、建材、化工等行业。
以下是对不定形耐火材料应用及发展的综述。
首先，不定形耐火材料在钢铁冶炼行业的应用广泛。
钢铁冶炼过程中需要使用大量的耐火材料来构建高温设备，如高炉、转炉、电炉等。
不定形耐火材料可以根据设备的形状和尺寸进行调整，从而提高材料的使用率和性能，降低生产成本。
其次，不定形耐火材料在非黑色冶金行业也有重要应用。
非黑色冶金行业包括有色金属冶炼（如铜冶炼、铝冶炼）、轻金属冶炼（如镁、钛等）、硅冶炼等。
这些行业的生产过程中同样需要使用耐火材料来承受高温，不定形耐火材料可以根据不同的工艺要求进行调整，以提高设备的性能和寿命。
另外，不定形耐火材料在电力行业的应用也十分重要。
电力行业主要包括火电、核电、可再生能源等，这些行业中需要使用大量的高温设备，如锅炉、燃气轮机、核反应堆等。
不定形耐火材料可以根据不同的设备形状和要求进行调整，以提高设备的效率和安全性。
此外，不定形耐火材料在建材和化工行业的应用也有不可忽视的作用。
建材行业生产过程中需要使用大量的高温设备和耐火材料，如窑炉、烘干机等。
化工行业则需要使用耐酸碱、耐腐蚀的耐火材料来承受化学反应过程中的高温和腐蚀。
不定形耐火材料的发展也在不断进行中。
随着高温工业的不断发展，对耐火材料的要求也越来越高。
不定形耐火材料以其灵活度高、适应性强的特点，正逐渐替代传统的预制形状耐火材料成为主流。
目前，不定形耐火材料的研究重点主要集中在材料的性能改善和应用范围的扩大上。
研究人员通过改变材料的成分和工艺，不断提高材料的耐火性能、热稳定性和抗腐蚀性能。
同时，也在继续探索更广泛的应用领域，如航空航天、新能源等。
总的来说，不定形耐火材料以其灵活性和适应性的优势，在高温工业领域的应用前景广阔。
随着技术的进步和需求的增长，不定形耐火材料的发展将会越来越重要，同时也需要在材料性能和应用领域上不断进行创新和探索。
不定型耐火材料
不定型耐火材料1.1概论不定形耐火材料是由骨料、细粉和结合剂混合而成的散状耐火材料，必要时可加入适量外加剂。
它没有固定的外形，呈松散状、浆状或泥膏状，因而也称为散状耐火材料。
此外，不定形耐火材料可以制成预制块使用或制成无接缝的整体构筑物，因此也称为整体耐火材料。
不定形耐火材料具有生产工艺简单、生产周期短、节约能源、使用时整体性好、适应性强、便于机械化施工等特点。
不定形耐火材料的基本组成是骨料和细粉耐火材料，根据使用要求，可由各种材质组成。
为了使这些耐火物料结合为整体，加入适当品种和数量的结合剂，并根据不定形耐火材料具体要求加入少量的外加剂，以改善不定形耐火材料的可塑性、流动性、凝结性等。
不定形耐火材料的化学和矿物组成主要取决于所用的骨料和细粉，另外还与结合剂的品种和数量有密切的关系。
同时，它的使用性能在很大程度上取决于它的作业性能、施工方法和技术。
不定形耐火材料品种繁多，可根据材质种类、施工方法、结合方式等来分类。
按所用耐火材料材质可分为刚玉质、高铝质、粘土质、硅质、铝尖晶石质、镁质、碳化硅质、含碳质等不定形耐火材料。
按结合形式可分为：①水合结合（又称水硬性结合），室温下通过水化凝结而硬化。
②陶瓷结合，高温下，由于烧结形成的非晶质和晶质连接在一起的结合形式。
③化学结合，在室温或高温下，通过化学反应（不是水化反应）而产生的硬化，分为无机和有机结合两类。
④黏着结合，通过结合剂产生的吸附作用、扩散作用、静电作用而产生的复合结合。
⑤凝聚结合，通过微粒子（胶体粒子）之间相互吸引紧密接触，借助于范德华力而结合在一起。
如果有几种结合剂配合使用，根据在硬化过程中起主要作用的结合剂性质加以命名。
根据施工方式可分：①耐火捣打料，用捣打（机械或人工）方法施工的不定形耐火材料。
②耐火可塑料，具有较高的可塑性，以软坯状、块状或片状等状态交货，施工后加热硬化的不定形耐火材料。
③耐火浇注料，主要以粉状交货，加水或其他液体混合后浇注施工，亦可制备成预制件交货。
不定形耐火材料经典课件
不定形耐火材料经典课件引言不定形耐火材料是一类重要的耐火材料，在各个工业领域有广泛的应用。
它具有耐高温、耐侵蚀、抗剥落等优良特性，被广泛应用于冶金、化工、建材等行业。
本文将介绍不定形耐火材料的定义、组成、制备工艺和应用领域等方面的内容，希望通过这份经典课件的介绍，能够帮助读者对不定形耐火材料有更深入的了解。
定义不定形耐火材料是由各种耐火粉料和粘结剂组成的，经过特定工艺制备而成的耐火材料。
与形状固定的耐火材料不同，不定形耐火材料没有固定的形状和尺寸，通常以散装或涂敷的形式存在。
不定形耐火材料以其良好的耐火性能和施工性能而广泛应用于各个工业领域。
组成不定形耐火材料的主要组成局部包括耐火粉料和粘结剂。
耐火粉料是不定形耐火材料的主要成分，通常由氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化硅等多种金属氧化物组成。
这些金属氧化物具有良好的耐火性能和稳定性，能够承受高温和侵蚀。
粘结剂是将耐火粉料固结在一起的材料。
常用的粘结剂有石膏、热硬性树脂、高温胶粘剂等。
粘结剂的选择与耐火粉料的特性和应用领域有关。
制备工艺不定形耐火材料的制备工艺一般包括物料的混合和成型两个过程。
在物料的混合过程中，耐火粉料和粘结剂按一定比例混合，并参加适量的添加剂，如增塑剂、润滑剂等，以提高材料的可塑性和流动性。
在成型过程中，混合后的物料经过挤压、压制、注射等工艺进行成型。
根据不同的应用需求，可以采用手工成型、机械成型、喷涂成型等多种方式。
制备完成后，不定形耐火材料需要经过烘干和煅烧等工艺进行加工与固化，以提高其耐火性能和强度。
应用领域不定形耐火材料在各个行业都有广泛的应用。
在冶金行业，不定形耐火材料用于高炉、转炉、电炉、各种加热炉等耐火材料的衬里。
由于其耐高温和抗侵蚀能力，能够有效保护炉体结构，延长设备的使用寿命。
在化工行业，不定形耐火材料用于各种化工反响器、储罐、管道等防腐蚀内衬。
不定形耐火材料能够耐受腐蚀性气体和液体的侵蚀，保护设备的平安和稳定运行。
不定形耐火材料的发展与应用探讨
不定形耐火材料的发展与应用探讨不定形耐火材料是一种适用于高温、高压、长期使用的材料，它具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
不定形耐火材料的发展史可以追溯到19世纪60年代，随着各种新的制备技术和新材料的出现，不定形耐火材料得到了快速的发展。
不定形耐火材料主要由高岭土、石英、膨润土、硅酸铝等材料组成。
在制备过程中，可以通过添加各种化学添加剂和掺杂材料来改善材料的性能，例如增强材料的抗压强度、延长材料的使用寿命等等。
在现代，不定形耐火材料已经成为各种炉窑的主要材料。
它们广泛应用于钢铁、冶金、玻璃、水泥、化工等领域。
不定形耐火材料的应用范围在不断扩大，使用数量也在不断增长。
不定形耐火材料的应用可以提高各种炉窑的效率和性能。
例如，在钢铁冶炼的过程中，高强度的不定形耐火材料可以有效地抵抗高温高压环境下的侵蚀和磨损，延长炉窑的使用寿命，降低企业经营成本。
在玻璃制造的过程中，不定形耐火材料可以防止玻璃的氧化和污染，提高生产效率和质量。
近年来，随着环保、节能和可持续发展的呼声越来越高，不定形耐火材料的研发与创新也日益增多。
新型的不定形耐火材料具有更高的综合性能和更广泛的应用前景，例如高温特殊粘结材料、改性高岭土不定形耐火材料、纳米氧化铝材料等等。
不定形耐火材料的发展与应用，不仅是一个材料科学和工程技术的问题，更是一个全球范围内的经济、能源、环境和社会发展的重要问题。
与此同时，不定形耐火材料的制备和应用也需要解决很多技术和工艺问题，例如材料的加工和成型、应用环境的模拟和考察等等。
总之，不定形耐火材料是目前应用最广泛的高温工程材料之一。
它们的发展与应用具有重要的现实意义和历史意义。
在未来，我们需要不断拓展不定形耐火材料的应用广度和深度，发挥其在各种领域的优异性能和巨大潜力。
无定形耐火材料
03 性能特点
高温稳定性
高温下保持强度和稳定性
抗热震性能
无定形耐火材料在高温环境下仍能保 持较高的强度和稳定性，不易软化、 熔融或剥落。
无定形耐火材料具有良好的抗热震性 能，能够承受温度急剧变化而不发生 破裂或剥落。
抗蠕变性能
无定形耐火材料在高温下不易发生蠕 变现象，能够承受长时间的高温作用， 保持结构的完整性。
抗热震性
快速适应温度变化
无定形耐火材料能够快速适应温 度的变化，不易因温度波动而产
生热应力。
热震稳定性
在反复的温度变化过程中，无定形 耐火材料能够保持结构的稳定性， 不易出现开裂、剥落等现象。
抗热震性能的改善
通过合理的配方设计和制备工艺， 可以进一步提高无定形耐火材料的 抗热震性能。
化学稳定性
抵抗化学侵蚀
覆。
陶瓷
作为陶瓷烧成窑炉的炉衬材料 ，提高窑炉的保温性能和节能
效果。
玻璃
作为熔融玻璃液的池窑炉衬材 料，提高玻璃质量和产量。
化工
用于高温反应器、加热炉、裂 解炉等设备的内衬材料，提高 设备的耐腐蚀性和使用寿命。
02 生产工艺
原料选择与处理
原料种类
选择具有高耐火性、低导 热性和良好化学稳定性的 原料，如硅质、铝质、锆 质等。
新型复合无定形耐火材料 的开发
结合不同材料的优点，开发出具有优异性能 的复合耐火材料，满足高温工业的多样化需 求。
环保与可持续发展
降低生产过程中的环境污染
01
优化制备工艺，减少废弃物产生，降低能耗，实现绿色生产。
资源循环利用
02
对废弃无定形耐火材料进行回收再利用，减少资源浪费，降低
环境负担。
低碳排放技术
不定型耐火材料范文
不定型耐火材料范文不定型耐火材料由多种无机纤维和耐火胶粘剂组成，经特殊工艺加工而成。
这些无机纤维可以是高温玻璃纤维、陶瓷纤维或者金刚石纤维等，它们具有较高的耐火性能和热导率。
而耐火胶粘剂可以是有机胶粘剂、无机胶粘剂或者高分子胶粘剂，可以提高材料的粘接强度和耐高温性能。
首先，它具有良好的耐火性能。
不定型耐火材料由于其特殊的成分和结构，可以抵抗高温下的氧化和腐蚀，能够长时间地保持良好的耐火性能，从而保护工业设备和实验室设施，延长其使用寿命。
其次，它具有较高的热稳定性。
不定型耐火材料在高温下不会产生明显的形变和膨胀，可以保持稳定的物理性质和化学性质。
这使得它在高温环境下依然能够发挥其功能，并且不会对工业生产和实验室实验产生不良影响。
再次，它具有良好的抗冲击能力。
不定型耐火材料具有较高的韧性和抗震动能力，可以抵御工业设备和实验室设施在高温环境下的震动和冲击。
这可以有效地保护设备和仪器的完整性和稳定性，防止其在工作过程中发生破损和失效。
与传统的耐火材料相比，不定型耐火材料具有较低的密度、较小的热容和较高的导热系数，可以提高材料的热传导效率，使得设备和实验室能够更快地达到稳定的温度。
这对于大型工业设备和高温实验室来说，可以显著提高生产效率和实验精度。
此外，不定型耐火材料还具有一定的柔韧性和可塑性，可以根据设备和实验室的不同需求进行定制和加工。
在生产过程中，可以选择不同类型的无机纤维和胶粘剂，并进行不同的工艺处理，以达到所需的耐火性能和机械性能。
综上所述，不定型耐火材料是一种具有多种优点的新型耐火材料。
它的耐火性能、热稳定性和抗冲击能力都非常出色，可以应用于高温环境下的工业生产和实验室实验。
随着工业技术的不断发展，不定型耐火材料将会得到更广泛的应用，并且不断完善和改进，以满足不同领域的需求。
不定形耐火材料
2、喷涂料的湿法喷涂技术 喷涂料广泛采用的是半干法的施工方法进行喷涂，施工时由于材料中不预先混
入水或仅混入少量的水，导致在施工现场产生极大的粉尘，这种生产性粉尘不但严 重地影响了环境，而且对人体的健康造成伤害。湿法喷涂施工方法，首先是先在干 粉中添加水分至材料完全混练均匀，然后用压力泵把混炼好的材料送入软管中，最 后材料在喷枪中和添加的急结剂一起喷涂到施工体上。由于湿法喷涂料的材料是经 过加水后充分搅拌的，所以施工环境条件优良，不产生粉尘，并且材料的附着性能 好，反弹率低。均匀添加微量聚凝剂可得到与致密浇注料相同低气孔率的均匀组织。
3、可塑料施工时应注意问题 （1）可塑料与锚固砖需紧密结合; （2）由于用气锤捣打后的可塑料表面光滑，不利于可塑料块与块之间的结合， 因此当第一层材料锤实后，需将其表面用刮板削毛，以使结合面粗糙，然后再放 上第二层材料，用同样的方法锤实; （3）按照设计要求切膨胀缝; （4） 在施工后的可塑料上扎透气孔; （5）可塑料施工结束后的养护期间，应避免可塑料衬体与水接触; （6） 烘炉之前要尽早拆模使砌体自然干燥。烘炉结束后对出现有较大裂纹的地 方应填塞耐火纤维，以防止窜火现象的发生。
2、浇注料的高温施工技术 浇注料在气温偏高( 30～50 ℃ ) 或者窑炉停炉检修期间炉内温度过高的情况
下进行施工时，温度偏高同样会影响铝酸盐水泥正常的水化反应，造成浇注料硬 化过快，导致浇注料还未及时施工就已经无法流动，影响了浇注料的正常施工。 因此，当浇注料在高温施工时，必须在浇注料中添加适当的缓凝剂来缓解浇注料 的硬化过快。
防冻型可塑料与普通可塑料经过相同时间冷冻处理后，普通可塑料发生冻结，而研制 的防冻型可塑料未发生冻结现象，且材料的可塑性指数几乎没有发生明显变化( 如表所示) ， 这就确保了可塑料能够在冬季正常施工。此外，在强度方面上，防冻型可塑料的常温抗折 强度和耐压强度与正常可塑料的相比，均未降低。
不定型耐火材料分类
3.2.4 按施工方法分类
3.2.4.1耐火捣打料（2.5.1.1）：用字母“D”表示。
3.2.4.2耐火可塑料（2.5.1.2）：用字母“K”表示。
3.2.4.3耐火浇注料（2.5.1.3）：用字母“J”表示。
3.2.4.4耐火压入料（2.5.1.4）：用字母“Ya”表示。
不定型耐火材料分类
耐材资迅 2009-04-26 23:02:38 阅读141 评论0 字号：大中小
1、范围
本标准规定了不定型耐火材料的定义、分类和代号。
本标准使用于经过配制的不定型耐火材料。
2、定义
本标准采用下列定义
2.1不定型耐火此案料， unshaped refractor
由骨料、细粉和结合剂混合而成的散装耐火材料。必要时可加外加剂。
2.4砌筑接缝材料
这种材料可用于抹刀或类似工具施工，也可用于灌缝或浸醮砌块。这种材料可分为三类。
2.4.1水硬性耐火泥浆 refractory mortar of hydraulic setting
细的耐火骨料、耐火粉料以水泥为结合剂的混合料。
2.4.2热硬性耐火泥浆 refractory mortar of heat setting
表1主要化学成分、矿物组成分类
类别
主要氧化物的名称或极限含量
主要矿物组成
L
高铝质 Al 2O3≥45﹪ 的材料
莫来石、刚玉
N
粘土质 10﹪≤Al 2O3＜45﹪的材料
莫来石、方石英
G
硅质 SiO2≥85﹪；Al 2O3＜10﹪的材料
鳞石英、方石英
J
碱性材料（镁砂、铬铁矿、尖晶石、镁橄榄石、白云石、一级其他碱土金属氧化物）和它们的混合物
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1.耐火泥的作用
耐火泥用作接缝材料时，可以调整砖的尺寸 误差和不规整的外形，以使砌体整齐和负荷 均衡，并可使砌体构成坚强和严密的整体， 以抵抗外力的破坏和防止气体、熔融液的侵 入。作涂料时，保护底层，延长使用寿命。
2.对耐火泥的基本要求
具有良好的流动性，便于施工； 施工和硬化后具有必要的黏结性； 具有与砌体或基底材料相同或相当的化学组 成； 与砌体或基底材料相近的热膨胀性。
§8.3其是由耐火骨料和粉料、结合剂及 外加剂等按比例组成，用捣打方法施工，故 称耐火捣打料。
1.捣打料的组成
捣打料中粒状和粉状料所占比例很高，而结 合剂和其他组分所占比重很低，甚至全部由 粒状和粉状料组成。 在捣打料中常依粒料、粉料的材质和使用要 求选用适当的结合剂。 捣打料中一般不加增塑剂和缓凝剂之类的外 加剂，所含水分也较低。
不定形耐火材料结合剂种类及硬化条件
结合剂
不定形耐火材料
种类
材料举例
胶结形成
硬化条件
水泥 硅酸盐水泥、铝酸盐水泥
水合
水硬性
化学 水玻璃，磷酸，磷酸铝、硫酸铝，卤水 无机
粘土 软质粘土
化学、聚合 气硬性、热硬性 凝聚、水合 热硬性、气硬性
超细粉 活性氧化铝
凝聚、水合 气硬性、热硬性
有机
纸浆废液，焦油沥青，酚醛树脂
(2)水泥产物在加热过程中强度的变化
(3)铝酸钙水泥的耐火性能
水 泥 中 C4AF 熔 点 仅 1415℃ ， C12A7 熔 点 仅 1455℃，CA的熔点1608℃，CA2为1770℃， 故铝酸钙水泥的耐高温性能较低。
2.水玻璃
水 玻 璃 的 一 般 化 学 式 为 Na2O·nSiO2 或 Na2O·nSiO2·xH2O，其中n为SiO2与Na2O的分 子比，通称模数。模数愈高，粘结能力愈强。 浇 注 料 用 的 水 玻 璃 模 数 为 2.0~3.0 ， 密 度 为 1.30~1.40g/cm3。
粒状和粉状料是可塑料的主要组分，其质量 分数一般为70~85%。可塑性粘土其质量分数 为10~25%，在一定意义上，粘土的性质和数 量控制着可塑料的性质。
一、可塑料的性质
1.可塑料的工作性 可塑料一般要求具有较高的可塑性(所谓可塑 性，系指泥料受外力易变形而不开裂的性能)， 而且经长时间储存后，仍具有一定的可塑性。 可塑性与粘土特性及其用量，以及水分的数 量(一般为5~10%)有关。 可塑料不能采用水硬性结合剂。
2.浇注料的困料
对于混合料制备后其料中酸腐物质形成气体， 导致其结构发生变化者需困料。而对于制成 后不久即凝固硬化，或在空气中久存也自硬， 以及在混合料制备过程中加入了适当抑制剂 的浇注料，不应或不需困料。
3.浇注料的浇注与成型
多数浇注料仅经浇注或再经震动，即可使混 合料中的组分互相排列紧密和充满模型。
(4)水分
高达25%以上，低至16%左右，甚至完全采用 干混合料，而仅在喷嘴端部混以少量水分进 行喷射。
加水多，喷射料的粘度小，有利于喷射操作， 但对喷射层的体积稳定性、结构致密性、强 度和抗热震性、炉子的热效率，以及喷射层 的形成过程等却有不利影响。
2.喷射料的性质与应用
(1)性质 喷射施工使混合料中的各种颗粒具有很高的 动量，可连续地喷射入底层材料内，获得高 密实度和高强度的喷射层。 与浇注法相比，喷射施工可获得耐侵蚀性较 高的构筑物。
2.捣打料的性质
用暂时性结合剂制成的多数捣打料未烧结前 的常温强度很低，只有在加热达到烧结时， 强度才显著提高；用化学结合剂和由含碳结 合剂制成的捣打料，经适当热处理后，使结 合剂产生强力结合作用或使其中的含碳化合 物焦化后才获得高的强度。
同浇注料和可塑料相比，高温下它具有较高 的稳定性和耐侵蚀性。
五、浇注料的应用
浇注料是目前生产与使用最广泛的一种不定 形耐火材料，主要用于构筑各种加热炉内衬 等整体构筑物。某些由优质粒状料和粉状料 组成的品种也可用于冶炼炉。
§8.2可塑耐火材料
可塑耐火材料是由粒状和粉状物料与可塑粘 土等结合剂和增塑剂配合，加少量水分，经 充分混练，形成一种呈硬性泥膏状并在较长 时间内保持较高可塑性的不定形耐火材料。
2.粉状料
对实现瘠性料的紧密堆积，避免粒度偏析， 保证混合料的流动性，提高浇注料的致密性 与结合强度，保证体积稳定性，促进其在服 役中的烧结和提高其耐侵蚀性都是极重要的。
粉状料的粒度必须合理，其中应含有一定数 量粒度为微米级甚至小于1μm的超细粉。
二、浇注料用的结合剂
结合剂是浇注料中不可缺少的重要组分。根 据其化学组成，可分为无机结合剂和有机结 合剂。根据其硬化特点，可分为气硬性结合 剂、水硬性结合剂、热硬性结合剂和陶瓷结 合剂。 最广泛使用的为铝酸钙水泥(高铝水泥)、水玻 璃和磷酸盐。
(2)应用
喷射料是修补冶金炉的主要原料。一般而论， 炉衬侵蚀面大，热态喷补以湿法较好；填补 局部严重侵蚀的部位，用干法者较多。
三、投射耐火材料
投射耐火材料的组成和性质与喷射料相同， 只是喷射施工法改为用高速运转的投射机具。
四、耐火泥
耐火泥由粉状物料和结合剂组成供调整泥浆 用的不定形耐火材料。主要用作砌筑耐火砖 砌体的接缝和涂层材料。
4.其他结合剂
浇注料中常用的结合剂还有氯化物和硫酸盐 等无机盐。
三、浇注耐火材料的配制与施工
浇注料的各种原料确定之后，首先要经过合 理的配合，再经搅拌制成混合料，有的混合 料还需困料。根据混合料的性质采取适当方 法浇注成型并养护，最后将已硬化的构筑物， 经正确烘烤处理后投入使用。
1.浇注料的配合
3.耐火泥的配制
(1)粉料 选用材质与砌体或基底材料相同或相近的各 种烧结充分的熟料和其他体积稳定的耐火原 料。 极限粒度一般小于1mm，有的还小于0.5mm 或更细，按砖缝或涂层厚度而定，一般不超 过最低厚度的1/3。
(2)结合剂 普通耐火泥用结合剂为塑性粘土
化学结合耐火泥其结合剂依其凝结硬化特点 分为气硬性、水硬性和热硬性。
水泥浇注料其烘烤可大致分为三个阶段： ※排除游离水 110~115℃(10~20℃/h)×24~48h ※排除结晶水 350℃(15~30℃/h)×24~48h ※均热阶段 600℃(15~20℃/h)×16~32h
600℃→工作温度℃(20~40℃/h)
四、浇注料的性质
其性质取决于原料及结合剂品种和数量，也 在一定程度上受施工技术的影响。
4.可塑料的抗热震性
耐火可塑料中含有软质粘土，高温下生成较 多的液相，能减少或缓冲热应力造成的不良 影响，因此热震稳定性好。
二、可塑料的配制和使用
可塑料的配制过程：一般先配料，再混练、 脱气并挤压成条，最后经切割或再挤压成块、 饼或其他需要的形状，密封储存，供应使用。 可塑料特别适用于加热炉、均热炉、退火炉、 渗碳炉、热风炉、烧结炉等处。
化学、黏附
气硬性
复合
软质粘土与铝酸盐水泥
水合、凝聚
气硬性
1.铝酸钙水泥
铝酸钙水泥的化学组成主要是Al2O3和CaO， 有的还有Fe2O3和SiO2，其矿物组成为铝酸一 钙 (CaO·Al2O3) 、 二 铝 酸 钙 (CaO·2Al2O3) 、 七 铝 十 二 钙 (12CaO·7Al2O3) ， 以 及 钙 黄 长 石 (2CaO·Al2O3·SiO2) 、 铁 铝 酸 四 钙 (4CaO·Al2O3·Fe2O3)等。
2.可塑料的硬化与强度
为了克服以软质粘土作结合剂的可塑料在施 工后硬化缓慢和常温强度过低等缺点，一般 加入适量的气硬性和热性结合剂。
3.可塑料在加热过程中的收缩
可塑料中含有较多粘土和水分，在干燥和 1000℃以上加热过程中，往往产生很大的干 缩和烧缩。为了防止收缩，需另外加入助胀 剂(在热处理或使用过程中发生膨胀的物质)， 以抵消粘土产生的收缩。
4.养护
浇注料成型后，需根据其结合剂的硬化特性， 采取适当的措施进行养护，以促其硬化。如 铝酸钙水泥要在适当的温度及潮湿的条件下 养护，而对某些无机盐要经干燥和烘烤。
5.烘烤
浇注料构成热工设备的内衬和炉体时，一般 应在第一次使用前进行烘烤，以便逐步排除 其中的物理水和结晶水，使其体积和某些性 能能达到使用时的稳定状态及某种程度的烧 结。
1.喷射料的组成
(1)粒状和粉状料 其材质应与原炉衬相当，两者物性相近； 极限粒度取决于喷射机的结构和喷补层的厚 度以及喷射方法(如湿法或干法)。
(2)结合剂 快速凝结的化学结合剂应用最多
冷态喷射有时可用水泥，热态喷射不宜采用 水泥
(3)助熔剂 热态喷射除可加结合剂外，有的还另加或只 加少量助熔剂，以利于其快速烧结。
震性较高
※发展迅速
§8.1浇注耐火材料
由于其基本组成和施工、硬化过程与土建工 程中常用混凝土相同，因此也常称此种材料 为耐火混凝土。
一、浇注料用的瘠性耐火原料
1.粒状料 粒状料可由各种材质的耐火原料制成。以硅 酸铝质熟料和刚玉材料用得最多。根据需要， 还经常用到硅质、镁质、铬质和碳化硅质。 以烧结良好的吸水率为1~5%的烧结材料作为 粒状料，可获得较高的强度。
(1)颗粒料的配合 根据最紧密堆积原则进行配合。 各级颗粒料的配比，一般为3~4级，颗粒料的 总量约占60~70%。 级配： 粗：中：细=30：30：40 极限粒度要小于断面最小尺寸的1/5。
(2)结合剂及促凝剂的确定
制品的要求 结合剂的种类 粒状和粉状料的材质
施工条件
(3)用水量
影响因素： ※耐火材料的种类及颗粒配比 ※减水剂的种类及加入量 ※结合剂的种类及加入量 ※施工条件
在常温下，水玻璃硬化缓慢。为促进其硬化，往往添加 一定量的促硬剂(如硅氟化钠，其加入量为水玻璃用量的 10~12%)。
3.磷酸及磷酸盐结合剂
(1)磷酸铝的凝结与硬化
(2)磷酸铝硬化体在高温下的变化
随着温度的升高，从500~900℃硬化体的冷态 强度虽逐渐降低，但热态强度却持续增长。 从1000℃左右到1300~1500℃，硬化体中的各 种磷酸铝都分解成AlPO4和P2O5。P2O5挥发后， 只残留AlPO4，在温度高于1760℃时AlPO4分 解，只残留Al2O3。