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。而现代的不定形耐火材料则是从20世纪50年代初期开始研究并在工程中得到应用的。例如以耐火捣打料修筑炼钢炉底，感应炉内衬；采用硅酸盐水泥和水玻璃为结合剂配制的耐火浇注料，当时称l为耐热混凝土；60年代铝酸盐水泥(也称矾土水泥或高铝水泥)研制成功后，耐火浇注料在质量上有所提高，纯铝酸钙水泥耐火浇注料和磷酸盐结合耐火浇注料、耐火捣打料在工业窑炉上也得到普遍应用。同时在石油工业窑炉上开始采用水玻璃或铝酸盐水泥隔热浇注料和耐火喷涂料。到70年代在钢铁工业的轧钢生产用窑炉中耐火可塑料获得广泛应用。80年代以来，耐火喷涂料(喷补料)、耐火浇注料(尤其是粘土结合耐火浇注料和低水泥耐火浇注料、无水泥耐火浇注料)发展迅速。应用方面也由一般工业窑炉扩展到连铸、盛钢桶、高炉出铁沟以及高炉、转炉等的维修。1977年中国正式采用%26ldquo;不定形耐火材料%26rdquo;名称。1976年以前不定形耐火材料年产量10万t以下，1990年达125万t，约为耐火材料总产量的15％。

分类不定形耐火材料主要按其气孔率和使用分类，也可按其采用的结合剂种类和耐火骨料材质分类。

按气孔率分有致密不定形耐火材料与隔热不定形耐火材料两类。致密不定形耐火材料也称为普通或重质不定形耐火材料，隔热不定形耐火材料也称为轻质不定

形耐火材料。按照国际标准(IS(|)1927%26mdash;75)分类，隔热不定形耐火材料经烘干后的试样气孔率不低于45％。

按使用类型分主要有耐火浇注料、耐火喷涂料、耐火喷补料、耐火可塑料、耐火捣打料、耐火压注料、耐火投射料、耐火涂抹料、耐火泥浆和干式振动料。

(1)耐火浇注料。也称耐火浇灌料，以耐火骨料和粉料与适当的结合剂、外加剂配制而成，具有良好的触变性能，一般以浇注或浇注振实的方法施工。

(2)耐火喷涂料与喷补料。材料组成接近耐火浇注料，颗粒级配需适应喷涂或喷补施工的特殊要求，利用风动机具进行施工，施工方法有湿法、干法或半干法。

(3)耐火可塑料。以耐火骨料和粉料与适当的结合剂、外加剂配制而成，呈泥坯状或不规则料团状，在一定时间内保持较好的可塑状态，一般采用风动捣打工具施工。

(4)耐火捣打料。以耐火骨料和粉料与适当的结合剂等配制而成，呈松散状，以强力捣打方法施工。

(5)耐火压注料。以耐火骨料和粉料、结合剂和外加剂组成，呈膏状或泥浆状，以挤压泵将料强力压入的方法施工。

(6)耐火投射料。主要采用硅石质、锆英石质、高铝质等材料作为骨料和粉料，以水玻璃或结合粘土作为结合剂，或加入适当的外加剂配制而成，利用投射机进行投射施工。

(7)耐火涂抹料。以耐火细骨料和粉料或者仅以耐火粉料加入适当的结合剂、外加剂配制而成。其含水(或其他液体)量较高，以手工或风动机具涂抹或喷涂施工。

(8)耐火泥浆。也称砌筑和接缝材料，以耐火粉料与适当结合剂、外加剂配制而成，品种有陶瓷结合耐火泥浆、水硬性结合耐火泥浆和化学结合耐火泥浆，用抹刀或类似工具施工。

按结合剂种类分根据其化学性质可分为无机结合剂不定形耐火材料和有机结合剂不定形耐火材料两类。根据其硬化方式可分为气硬性结合剂、水硬性结合剂、热硬性结合剂类型。(见结合剂)

按骨料材质分有致密骨料和隔热骨料。致密骨料主要有粘土质、高铝质、硅质、镁质、白云石质、尖晶石质、铬质、含锆质、含碳质、含碳化硅质等品种，此外还有各种材质的隔热骨料、主要有浮石、漂珠、蛭石、陶粒、膨胀珍珠岩、多孔熟料和氧化铝空心球等，也可利用隔热耐火制品或碎块制成的颗粒骨料。

组成包括耐火骨料和粉料、结合剂、外加剂等。其用量应根据不定形耐火材料的不同品种和用途决定。一般情况下骨料用量约占65％以上，粉料用量约为10％～35％，结合剂用量为8％～15％，外加剂通常少于1％，极少超过4％，用水(或液体)为8％～12％。而在低水泥耐火浇注料中，作为结合剂的水泥用量和用水量都降低，而耐火泥浆中，用水(或液体)量都大为增加。

骨料和粉料骨料分为粗骨料(%26ge;3mm)、细骨料(3～0.088mm)、粉料分为细粉料(0.088～0.01mm)、超细粉(%26le;0.01mm)。骨料在组成中用量最