10 不定型耐火材料概论

不定形耐火材料的发展中，结合剂的使 用是关键。根据结合剂的发展，可以把不定 形耐火材料的发展分为如下几个阶段：
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1）1914年～20世纪60年代中期：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、 水玻璃和磷酸盐等结合剂的使用，与普通耐火骨料和粉料配制 成不定形耐火材料；
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；
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不定形耐火材料在整个耐火材料中所占的比 例，以成为衡量一个国家耐火材料行业技术发展 水平的重要标志。日本在1992年率先成为不定形 耐火材料超过定形耐火材料的国家。
2002年不定形产量占整个耐火材料的比例数 据：日本～60％，美国～50％，欧洲40～50％， 中国～30％。但是，中国当年的耐火材料总产量 超过1100万吨，不定形产量居世界第一位。
二、不定形耐火材料对结合剂的要求
➢良好的凝结硬化特性，满足施工使用强度； ➢分散性能好，良好的润湿性，可与粒状和粉状物料表面 最大限度的接触，提高材料的致密性； ➢硬化时的体积稳定性较好，耐火性能高； ➢无其它危害作用；
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三、结合剂的分类
第十一章
不定型耐火材料
Unshaped Refractories
Biblioteka Baidu 概述
1.定义：由耐火骨料和粉料、结合剂、外加剂 以一定比例共同组成的，不经成形和烧成而直 接使用或加适当液体调配后使用。也称散状耐 火材料Bulk Refractories（无固定外形、可制成 浆状、泥膏状和松散状）或整体耐火材料 Monolithic Refractories（可制成无接缝的整体 耐火材料）
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缺点：体积稳定性不好、气孔率较高、耐侵 蚀能力一般不强、质量波动较大，使用后拆 卸困难、现场须配备专用施工设备等。
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第一节
不定形耐火材料用结合剂
一、定义：
结合剂——胶结耐火骨料和粉料，并使不定形耐火材料
产生强度的材料。 耐火砖通过干燥或烧成产生陶瓷结合或直接结合。 不定形耐火材料使用前未经高温烧成，颗粒间只能靠
结合剂的作用使其粘结为整体，使构筑物或制品具有一定 的强度。
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1、按化学性质分类：有机和无机结合剂； 无机结合剂：
1 )硅酸盐类：硅酸钙水泥、水玻璃、结合粘土等； 2 )铝酸盐类：铝酸钙水泥； 3 )磷酸盐类：磷酸二氢铝、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠； 4 )硫酸盐类：硫酸铝；
氯化物类：氯化镁； 溶胶类：硅溶胶、铝溶胶；
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2）20世纪60年代～70年代后期：开发出硫酸铝、聚合氯化铝、 磷酸钠、烧结和电熔氧化铝水泥、粘土等，提高了不定形材料 的高温使用性能；
3）20世纪80年代初至今：复合结合剂、超微粉及高效外加剂 的使用，配制成功低水泥、超低水泥和无水泥浇注料，性能显 著提高。传统浇注料用水量大于10％，而高技术浇注料用水量 在4％左右。
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4）、按热工设备或使用部位命名（技术文本或商务上使用较多） 转炉镁质喷补料、钢包永久层浇注料、高炉出铁沟浇注料等；
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4、不定形耐火材料的主要特点
➢工厂占地面积小，投资少，能耗低； ➢生产过程简便，劳动强度低； ➢供货周期短； ➢适用性强，可制成任何形状的构筑物； ➢施工简便，直接使用或调配后使用； ➢使用方便，；
3、按不同温度下结合作用分类：暂时性和永久性结合剂 暂时性结合剂： 水溶性结合剂：木质素磺酸盐类，糊精； 非水溶性结合剂：石蜡；
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永久性结合剂：
碳素结合剂：沥青、酚醛树脂； 铝酸盐水泥；磷酸及磷酸盐结合剂； 氯化盐和硫酸盐结合剂； 硅酸盐结合剂、水玻璃等；
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3、不定形耐火材料的分类 1）、按耐火骨料品质分类 硅质、粘土质、高铝质、镁质等等 2）、按所用结合剂分类 水泥结合、粘土结合、水玻璃结合、超微粉结 合等等
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3、按施工和使用方法分类（该方法在实际使用中最多） 耐火浇注料：一般借助振动器施工 耐火捣打料：借助风镐或人工捣打 耐火喷涂、喷补、涂抹料：借助喷补机或人工涂抹 耐火泥（浆）：人工砌筑耐火砖的填缝材料 耐火投射料：以投射方式施工
(结合剂)：一定条件下，通过水合、化学、聚合、凝聚等作用使 得伴合物获得强度。
(外加剂)：是强化结合剂作用合提高基质相性能得材料。 有促凝剂、缓凝剂、减水剂、抑制剂、快干剂等
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2、不定形耐火材料的发展
不定形耐火材料始于1914年美国出现的 可塑料，1918年法国用矾土水泥作结合剂， 不定形耐火材料开始了新的时代。
属于节能材料
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(骨料)：大于0.088mm颗粒，是主体材料，起骨架作用 用量一般为60％～73％，分粗骨料（>5mm）和细骨料（<5mm）
(细粉)：小于0.088mm颗粒，是基质部分，起高温下联结或胶结 耐火骨料的作用。用量一般为15％～40％，能填充骨料孔隙，实 现紧密堆积，避免粒度偏析，提高致密性及强度。当粒径小于 5um称超细粉，适当加入可以显著提高某些性能。