散装耐火材料的分类-耐火材料行业知识-耐火砖高铝砖刚玉砖浇注料河南耐火材料厂-宏泰耐材

传统的筑炉方式是以耐火砖为主体，散状料（如耐火泥）只是用作砌筑耐火砖的泥浆，砖缝填料或补炉材料。但近一二十年，国内外散状耐火材料有了很大发展，出现了各种耐热混凝土（浇注料），耐火可塑料，陶瓷纤维及多种捣打料，喷补料等。目前一些先进工业国家。散状耐火材料的生产已占其耐火材料总生产量的三分之一以上，而且有进一步发展的趋势。

散状耐火材料因前主要用于加热炉、均热炉、热处理炉及锅炉上。这种材料生产流程简单，施工方便，筑炉劳动生产率可提高5〜10倍，能适应各种鉍杂炉体结构的要求。由于使用散状耐火材料，炉子的热工指标也有所改善。散状耐火材料的品种及用途今后还将扩大。

一、耐热混凝土

一般水泥（硅酸盐水泥〉制混凝土不能承受高温。硅酸盐水泥在水化过程中析出氢氧化钙，经高温作用后变成氧化钙，体积不稳定；冋时作为骨料的石灰石高温下受热分解，强度遭到破坏。普通水泥混凝土只能用于炉子的基础和烟囱等300℃以下的低温部位。耐热混凝土是指使用温度可达900℃以上，甚至高达1600〜1800℃的混凝土。

耐热混凝土包括骨料，胶结料和掺合料。根据所用胶结料的不同，耐热混凝土可以分为硅酸盐耐热混凝土，铝酸盐耐热混凝土，水玻璃耐热混凝土，磷酸盐耐热混凝土，镁质耐热混凝土及轻质耐热混凝土等。

耐热混凝土的最高使用温度主要取决于骨料及胶结料的品种及数量。常用骨料有各种废旧耐火砖，煅烧过的熟料（如焦宝石熟料，粘土熟料，.死烧镁石等）。经破碎后的粗骨才4〜20豪米）细骨料（15〜5毫米）按适当比例配合。骨料在耐热混凝土中约占65〜80%。

掺合料~般是与骨料同材质的细粉。粒度小于0.088亳米者应不少于70%。加掺合料的目的是使泥料更容易混合，有助于提高制品的致密度、荷重软化温度和减少残存收缩，掺合料在耐热混凝土中约占10〜30%。

胶结料约占耐热混凝土的10〜30%。

硅酸盐水泥及硅酸盐耐热混凝土的胶结料，为了消除其中氣化钙的坏作用，加入水泥重量50〜100%的细粘土熟料粉使其与氧化钙结合成稳定的硅酸钙和铝酸钙矿物。这种耐热混凝土成本低，可用于温度低于1000℃，温度波动不大的部位。

铝酸盐耐热混凝土的胶结料为矾土水泥。矾土水泥的主要矿物是铝酸钙，水化速度很快，因此这种耐热混凝土的特点是硬化快，早期强度高。在350℃时由于开始排出结晶水，体积收缩，强度下降，因之烘炉时必须严格桉预定曲线进行。在1100〜1200℃以上，矾土水泥耐热混凝土的强度有所提高。

水玻璃耐热混凝土是以水玻璃为胶结料，并加入适份的氟硅酸钠作促凝剂而成。依靠水玻璃水解产生的硅胶，把骨料，掺合料颗粒联结在一起。在各种耐热混凝土中，水玻璃耐热混凝土的强度是较高的，但其耐火度及荷重软化温度较低。这种耐热混凝土适用于1000℃以下要求有较高强度、耐磨性好，能抗酸腐蚀的地方，但不能用于经常有水及水蒸汽作用的部位。

磷酸盐耐热混凝土是以磷酸为胶结料，可以直接用工业磷酸加水稀释，也可以用浓度 40%的工业磷酸加氢氧化铝，按重显7：1配合磷酸铝溶液，有时加适量矾土水泥做促凝剂。这种耐热混凝土为热硬性混凝土，在常温下不硬化固结，因而要加促凝剂经加热到500℃时硬化固结。使用时在800℃附近强度要降低，应该注意。以后随温度的升高强度又继续升高。这种耐热混凝土有优良的耐火性能，耐磨性，抗渣性及耐急冷急热性，能长期应用于1400〜1600℃的温度之上。由于磷酸价格昂贵，我国试验成功用硫酸铝溶液做代用品，其价格仅为磷酸的十分之一，制成的耐热混凝土主要性能与高铝耐火砖相近。

耐热混凝土可直接浇灌在热工设备的模板内，捣固后经过—定养护期后使用。也可做成大型预制块来砌炉子。目前它的产量约占耐火材料总产量的5%。

耐热混凝土具有如下特点：

1）耐热混凝土的耐火度与同质材料的耐火砖差不多，但由于耐热混凝土未经烧结，第一次加热时收缩较大，荷重软化温度比烧成的耐火砖低。

2）耐热混凝土由于低温胶结材料的作用，常温耐压强度较高。因而砌体的整体性好，炉子的气密性好，不易变形，炉壳钢板可以取消，炉子抗机械振动及冲击性能比砖砌炉子好。

3）耐热混凝土的热稳定性好。骨料大部分或全部为熟料，骨料的膨胀与胶结料的收缩相抵消，故砌体的膨胀相对来讲比砖砌体小，温度应力也小。

4）耐热混凝土生产工艺简单，取消了复杂的制作耐火砖工序。它可以制成任意形状的预制块，并易于机械施工，大大加快了筑炉速度，比砌砖效率提高了十多倍。目前由于它的成本还高，因而限制了其发展和推广。

二、耐火可塑料

近十多年来国外在可塑料方面发展很快，最初用于加热炉炉底水管包扎及均热炉炉口，现在已推广到全部用可塑材料建炉。可以预见，这是~种极有发展前途的耐火材料。以下简称可塑料。可塑料与耐热混凝土在原料组成方面有很多类似之处，都包括有骨料，胶结剂及添加剂，只是可塑料中加入一些生粘土之类的塑化剂以使材料具有可塑性。根据所用骨料的不同，可塑料可分为粘土质、高铝质、镁质，硅石质等。我国目前采用的以磷酸~硫酸铝为结合剂的粘土质可塑料，骨料大多用粒度<10毫米的焦宝石（Al2O3 46%，SiO2 52%）。为了减少由于加入粘土而产生的高温收缩，可加入高铝粉，依靠其中游离的A12O3与粘土中的SiO2二次莫来石化产生的膨胀来抵消粘土的收缩。国外尚有加入兰晶石等膨胀性材料来抵消收缩的经验。掺合料是小于0.088毫米的颗粒大于85%的高铝熟料粉。可塑料中加入粘土不但用做塑化剂而且也用做结合剂，当然应选择耐火度高可塑性好的软质粘土。原料配比尚无固定标准。例如用焦宝石熟料（骨料）65%，矾土熟料细粉（掺合料）25%，生粘土（塑化剂）土10%，硫酸铝溶液（外加结合剂）9%，草酸（贮存剂）2%。贮存剂也可用甘油或纸浆等有机添剂。先将骨料，掺合料，生粘土进行搅拌，然后加入结合剂及添加剂进~步搅拌，经24小时困料，再用挤泥机进行揉搓，挤成泥条状的可塑料成品。成品用塑料袋包装运往用户。质料好的可塑料可保存3~6月，最长可达一年。

目前我国可塑料用于加热炉的水管包扎及均热炉炉口部位，用于加热炉炉顶，烧嘴砖、或盛钢桶，保温帽部位也有满意的效果。

可塑料大致有如下优点：

1）耐火度高。硅酸铝质可塑料的耐火度达1750~1850℃，超过了粘土砖，达到高铝耐火砖的水平。可以用在与火焰直接接触的部位。

2）耐急冷急热性好。使用于温度变化剧烈的部位不会崩裂剥落。如均热炉炉口耐火砖寿命只有半年到一年，而可塑料可长达1年甚至4~5年。

3）绝热性能奸。可塑料比砖的导热系数小，因之降低了燃耗，提高了炉温。

4）抗渣性好。能抵抗氧化铁皮的侵蚀，而且落上的渣子不易粘结，容易消除。可以用阼均热炉炉底。

5）抗震性及耐磨性好。

6）整体性好。

5）、6）两项的优越性与耐热混凝土相同。

和耐火砖相比，可塑料生产流程简单，容易施工，筑炉速度比砌筑耐火砖快四倍以上，修补方便。硅酸铝质可塑料达到高铝耐火砖水平，但比高铝耐火砖便宜。与耐热混凝土相比，施工不用模板，不需养护期。可塑料的缺点是贮存期短，体积收缩大，常温强度低。目前可塑料的损坏多半是因施工不良，烘炉方法不对所致，而不是材料本身的问题。可塑料的优点多于缺点，发展很快，今后应用范围定将进~步扩大。

三、陶瓷纤维

陶瓷纤维是目前发展很快的~种新型耐火材料。陶瓷纤维生产方法很多，目前国内主要采用喷吹法，即将配料在2000~2200℃的电炉内熔化，熔融的流体流出小孔时，用高速、高压空气或蒸汽喷吹，使熔融液流在10^-2~10^-4秒内迅速冷却并被吹散和拉长，得到松散如棉长工5~250毫米，平均直径0.8毫的陶瓷纤维。它可以直接在炉子上用作绝热材料，但更多的是制成纤维毯，纤维毡，纤维纸，纤维绳，或与可塑料制成复合材料以适应于多种用途。陶瓷纤维基本原料为焦宝石，因之按其成分属于硅酸铝质耐火材料，但形状为纤维状，长期使用温度为1300℃，最高可达1500℃~1600℃以上则失去光泽或软化。