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耐火可塑料
耐火可塑料是由粒狀和粉狀物料與可塑黏土等結(jié)合劑和增塑劑配合后，再加入少量水分，經(jīng)充分混煉所組成的一種呈硬泥膏狀并在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持較高可塑性的不定型耐火材料。
耐火可塑料的主要組分是粒狀和粉狀料，占總量的70%~85%。它可由各種材質(zhì)的耐火原料制成，并常依材質(zhì)對(duì)其進(jìn)行分類與命名。由于這種不定型耐火材料主要用于不直接與熔融物接觸的各種加熱爐中，一般多采用黏土熟料和高鋁質(zhì)熟料，制備輕質(zhì)可塑料通常采用輕質(zhì)粒狀料。
可塑性黏土是可塑料的重要組分，它只占可塑料總重的10%~25%，但對(duì)可塑料和其硬化體的結(jié)合強(qiáng)度、可塑料的可塑性、可塑料和其硬化體的體積穩(wěn)定性和耐火性都有很大的影響。在一定意義上，可認(rèn)為黏土的性質(zhì)和數(shù)量控制著可塑料的性質(zhì)。
可塑料的性質(zhì)
01可塑料的工作性質(zhì)
一般要求可塑料應(yīng)具有較高的可塑性，而且經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存后，仍具有一定的可塑性。
耐火材料的可塑性與黏土特性、黏土用量以及水分的數(shù)量有關(guān)，其主要取決于水分的數(shù)量，它隨水量的增多而提高。但水量過(guò)高會(huì)帶來(lái)不利的影響，一般以5%~10%為宜。
為了盡量控制可塑料中的黏土用量和減少用水量，可外加增塑劑，其增塑作用主要有：使黏土顆粒的吸濕性提高;使黏土微粒分散并被水膜包裹;使黏土中腐殖物分散并使黏土顆粒溶膠化;使黏土-水系統(tǒng)中的黏土微粒間的靜電斥力增高;穩(wěn)定溶膠;將阻礙溶膠化的離子作為不溶性的鹽排除于系統(tǒng)之外等?？勺鳛樵鏊軇┑牟牧虾芏啵缂垵{廢液、環(huán)烷酸、木素磺酸鹽、木素磷酸鹽、木素鉻酸鹽以及其他無(wú)機(jī)和有機(jī)的膠體保護(hù)劑等。
欲使可塑料的可塑性在其保存期內(nèi)無(wú)顯著降低，不能采用水硬性結(jié)合劑。
02可塑料的硬化與強(qiáng)度
為了改進(jìn)以軟質(zhì)黏土做結(jié)合劑的可塑料在施工后硬化緩慢和常溫強(qiáng)度很低等缺點(diǎn)，往往另外加入適量的氣硬性和熱硬性結(jié)合劑，其聚合物。
可塑料中無(wú)化學(xué)結(jié)合劑者稱為普通可塑料。此種可塑料在未燒結(jié)前強(qiáng)度很低，但隨溫度升高，水分逸出，強(qiáng)度提高。經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后，冷態(tài)強(qiáng)度增大。何高溫下熱態(tài)強(qiáng)度隨溫度上升而降低。普通可塑料在不同溫度下的耐壓強(qiáng)度如圖3-11所示。
加有硅酸鈉的可塑料在施工后的強(qiáng)度隨溫度升高而增長(zhǎng)較快，在施工后可圖3-11普通可塑料在不同溫度下的耐壓強(qiáng)度較快地拆模。但是，在干燥過(guò)程中，這種結(jié)合劑可能向構(gòu)筑物或制品的表面遷移，阻止水分的順利排除，引起表皮產(chǎn)生應(yīng)力和變形。另外，施工后的可塑料碎屑也不宜再用，含有此種結(jié)合劑的可塑料宜用于建造工期較長(zhǎng)的大型窯爐和用于爐頂?shù)忍帯?
磷酸鋁是可塑料中使用最廣泛的一種熱硬性結(jié)合劑，施工后經(jīng)干燥和烘烤可獲得很高的強(qiáng)度。
03可塑料的抗熱震性
與相同材質(zhì)的燒結(jié)耐火制品和其他不定型耐火材料相比，可塑性耐火材料的抗熱震性較好，主要原因有以下幾方面：由硅酸鋁質(zhì)耐火原料作為粒狀和粉狀料的可塑料，在加熱過(guò)程中或在高溫下使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生由于晶型轉(zhuǎn)化而引起的嚴(yán)重變形;在加熱面附近的礦物組成為莫來(lái)石和方石英的微細(xì)的結(jié)晶，玻璃體較少，沿加熱面向低溫側(cè)過(guò)渡，可塑料的結(jié)構(gòu)和物相是遞變而非激變;可塑料具有均勻的多孔結(jié)構(gòu)，膨脹系數(shù)和彈性模量一般都較低等。
幾種常用耐火可塑料的性能見(jiàn)表1。
可塑料的配制和使用
可塑料的配制過(guò)程為：配料—混煉、脫氣并擠壓成條—經(jīng)切割或冉擠壓成塊、餅或其他需要的形狀—密封儲(chǔ)存—供應(yīng)使用。有的也采用其他密實(shí)化手段，如經(jīng)震實(shí)、壓實(shí)等制成料塊。
可塑料在施工時(shí)不需要特別的技術(shù)，當(dāng)用以制成爐襯時(shí)，將可塑料由密封容器中取出，鋪在吊掛磚或掛鉤之間，用木槌或氣錘分層(每層厚50~70mm)搗實(shí)即可。在尚未硬化前，可進(jìn)行表面加工。為便于使其中水分排出，每隔-定間隔打通氣孔。最后根據(jù)設(shè)計(jì)留設(shè)脹縮縫。若用以制整體爐蓋，可先在底模上施工，經(jīng)干燥后再吊裝。
可塑料主要用于各種加熱爐、均熱爐、退火爐、滲碳爐、熱風(fēng)爐、燒結(jié)爐等，也可用于小型電弧爐的爐蓋、高溫爐的燒嘴以及其他相似的部位。其使用溫度主要依所用粒狀和粉狀料的品質(zhì)而異：普通黏土質(zhì)可塑料用于1300-1400℃;優(yōu)質(zhì)可塑料用于1400~1500℃高鋁質(zhì)可塑料用于1600~1700℃，甚至更高溫度下;鉻質(zhì)可塑料用于1500~1600℃。
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