耐火材料是高溫工業(yè)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)材料,,在一定程度上,耐火材料的品質(zhì)和種類(lèi)對(duì)于高溫技術(shù)的發(fā)展起著關(guān)鍵作用與定形耐火材料相比較而言,,不定形耐火材料有諸多優(yōu)勢(shì),,不需要預(yù)成型和燒成,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,,周期短,,節(jié)約能源和材料,施工方便,,效率高,,使用安全、適用范圍廣,,是耐火材料行業(yè)研究和發(fā)展的主要方向,,也廣泛應(yīng)用在高溫工業(yè)中。其按照施工方法可分為澆注料,、可塑料,、搗打料等。
其中澆注料耐火材料是經(jīng)一定比例和顆粒級(jí)配的骨料,、粉料以及結(jié)合劑和外加劑先干混再加水濕混后,,獲得的具有良好流動(dòng)性能的耐火澆注料�,?芍苯訚沧⒊梢r體或預(yù)制塊使用,,具有施工方便靈活、縮短工期,、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn),。
耐火澆注料還具有良好的施工性能和使用性能,在鋼鐵冶金,、石油化工等高溫工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用澆注料中使用的結(jié)合劑能把骨料和細(xì)粉顆粒膠結(jié)在一起,,使澆注料具有現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)所需的流動(dòng)性,并經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)后獲得足夠的結(jié)合強(qiáng)度,。澆注料是不經(jīng)高溫?zé)Y(jié)就直接使用的材料,,所以結(jié)合劑對(duì)其性能的影響非常大。
澆注料中的結(jié)合劑按照結(jié)合方式的不同可分為化學(xué)結(jié)合劑,、凝聚結(jié)合劑,、水合結(jié)合劑等。其中化學(xué)結(jié)合劑有磷酸或磷酸鹽,、硅酸鈉或硅酸鉀,、酚醛樹(shù)脂加硬化劑等。它們是借助結(jié)合劑與耐火材料(氧化物集料)之間在常溫下或加熱時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)所生成的新化合物或聚合架橋(交聯(lián))而產(chǎn)生結(jié)合的但是,,化學(xué)結(jié)合劑在澆注料中使用時(shí)磷酸和磷酸鹽類(lèi),、硅酸鹽類(lèi)等會(huì)發(fā)生分解釋放出有害氣體(如 P2O5、SO2 等),,不僅會(huì)腐蝕設(shè)備儀器,,還會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,;還有,化學(xué)結(jié)合劑多數(shù)以液態(tài)形式調(diào)配使用,,會(huì)帶進(jìn) Na2O,、K2O 等雜質(zhì),使耐火澆注料的高溫性能降低,。
凝聚結(jié)合劑有粘土微粉,、SiO2、AL2O3,、TiO2,、Cr2O3 等氧化物微粉、硅溶膠,、鋁溶膠等,。凝聚結(jié)合就是靠微粒子(膠體粒子)之間互相吸引緊密接觸產(chǎn)生的范德華力而產(chǎn)生的結(jié)合。
水合結(jié)合劑有鋁酸鈣水泥,、水化氧化鋁(也稱(chēng)ρ-A12O3)等,。水合結(jié)合劑在室溫條件下與水接觸后會(huì)與水發(fā)生水化反應(yīng)生成水化產(chǎn)物,水合結(jié)合就是靠結(jié)合劑遇水后生成的水化產(chǎn)物而產(chǎn)生的結(jié)合,,從而達(dá)到膠結(jié)顆粒的目的,,是耐火澆注料中最常用的結(jié)合系統(tǒng)。其中鋁酸鈣水泥能使澆注料在較短的養(yǎng)護(hù)時(shí)間內(nèi)24h獲得較高的強(qiáng)度而得到最廣泛的應(yīng)用,,與鋁酸鈣水泥相比,,雖然水合氧化鋁可以使?jié)沧⒘嫌锌山邮艿哪虝r(shí)間,但是也使?jié)沧⒘蠈?duì)烘干處理更加敏感且強(qiáng)度較低,。水合氧化鋁結(jié)合劑主要用于因某些原因?qū)?CaO 含量要求比較低的不定形耐火材料的澆注料中,。