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不定型耐火材料是一種不經(jīng)過煅燒的新型耐火材料，其發(fā)展速度十分快，日本、美國和德國的產(chǎn)量已占耐火材料總產(chǎn)量的1/3以上，使用范圍已從軋鋼工業(yè)爐擴展到煉鋼和煉鐵等高溫窯爐，解決了一些關(guān)鍵工藝設(shè)備襯里問題。
01不定型耐火材料的定義
不定型耐火材料是由合理配制的粒狀和粉狀料與結(jié)合劑共同組成的不經(jīng)成型和燒成而供使用的耐火材料。通常，將構(gòu)成此類材料的粒狀料稱為骨料;將粉狀料稱為摻和料;將結(jié)合劑稱為膠結(jié)劑。這類材料無固定的外形，可制成漿狀、泥膏狀和松散狀，因而也通稱為散狀耐火材料。用此種耐火材料可構(gòu)成無接縫的整體構(gòu)筑物’故還稱為整體性耐火材料。
不定型耐火材料的基本組成是粒狀和粉狀的耐火物料。依其使用要求，可由各種材質(zhì)制成。為了使這些耐火物料結(jié)合為整體，除極少數(shù)特殊情況外，一般皆加入適當(dāng)品種和數(shù)量的結(jié)合劑。為改進其可塑性，可加入少量適當(dāng)?shù)脑鏊軇?。為滿足其他特殊要求，還可分別加入少量的促硬劑、緩硬劑、助熔劑、防縮劑和其他外加劑。
02不定型耐火材料的分類
不定型耐火材料的種類很多，可依耐火材料的材質(zhì)而分類，也可按所用結(jié)合劑的品種而分類。通常，根據(jù)其工藝特性分為澆注或澆灌耐火材料(簡稱澆注料或澆灌料)、可塑耐火材料(簡稱可塑料)、搗打耐火材料(簡稱搗打料)、噴射耐火材料(簡稱噴射料)、投射耐火材料(簡稱投射料)和耐火泥等。耐火涂料也可認為是一種不定型耐火材料。
按工藝特性劃分的各種不定型耐火材料的主要特征見表1。
03不定型耐火材料的特點
不定型耐火材料的化學(xué)和礦物組成主要取決于所用的粒狀和粉狀耐火物料。另外，還與結(jié)合劑的品種和數(shù)最有密切關(guān)系。由不定型耐火材料構(gòu)成的構(gòu)筑物或制品的密度主要與組成材料及其配比有關(guān)。同時，在很大程度上取決于施工方法和技術(shù)。一般來講，與相同材質(zhì)的燒結(jié)耐火制品相比，多數(shù)不定型耐火材料由于成型時所加外力較小，在燒結(jié)前甚至燒結(jié)后氣孔率較高;在燒結(jié)前構(gòu)筑物或制品的某些性能也可能因產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而有所變動，如有的中溫強度可能稍為降低;由于結(jié)合劑和其他非高溫穩(wěn)定的材料存在，其高溫下的體積穩(wěn)定性可能稍低;由于其氣孔率較高，可能使其侵蝕性較低;但抗熱震性一般較高。
通常，不定型耐火材料的生產(chǎn)只經(jīng)過粒狀、粉狀料的制備和混合料的混煉過程，過程簡便，成品率高，供應(yīng)較快，熱能消耗較低。根據(jù)混合料的工藝特性采用相應(yīng)的施工方法，即可制成任何形狀的構(gòu)筑物，適應(yīng)性強，用在不宜用磚塊砌筑之處更為適宜。多數(shù)不定型耐火材料可制成堅固的整體構(gòu)筑物，可避免因接縫而造成的薄弱點。當(dāng)耐火磚的砌體或整體構(gòu)筑物局部損壞時，可利用噴射進行冷態(tài)或熱態(tài)修補，既迅速又經(jīng)濟。用作砌筑體或輕質(zhì)耐火材料的保護層和接縫材料尤為必需。也可用以制造大型耐火制品比較方便。
鑒于上述優(yōu)點，近年來不定型耐火材料得到快速發(fā)展。目前在各種加熱爐中，不僅廣泛使用不定型耐火材料，還可使用輕質(zhì)不定型耐火材料，并向纖維化方向發(fā)展。甚至不定型耐火材料在有的國家已約占該國全部耐火材料產(chǎn)量的1/2以上。
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