不定形耐火材料经典课件.pptx

第六章不定形耐火材料UnshapedRefractories/Monolithicrefractories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BulkRefractories（无固定外形、可制成浆状、泥膏状和松散状）或整体耐火材料MonolithicRefractories（可制成无接缝的整体耐火材料）。属于节能材料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。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：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％（估计无权威数据）。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。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等；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；使用方便可进行在线或离线修补；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。一、定义：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。三、结合剂的分类1、按化学性质分类：有机和无机结合剂；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；四、结合剂的结合方式结合剂的结合方式大致可以分为六类1、水合结合：借助于常温下结合剂与水发生反应生成水化产物而产生的结合。如：铝酸钙水泥加水发生水化反应生成六方片状的CaO•Al2O3•10H2O水化铝酸钙晶体、针状的2CaO•Al2O3•8H2O水化铝酸钙晶体和立方状3CaO•Al2O3•6H2O水化铝酸钙晶体以及氧化铝凝胶体形成凝聚结晶网而产生结合。2、化学结合：借助于结合剂与硬化剂或结合剂与耐火材料之间在常温下发生化学反应或加热时发生化学反应生成具有结合剂作用的化合物而产生结合。如：硅酸钠结合剂加氟硅酸钠硬化技时发生的下列反应：2[Na2O•nSiO2]+Na2SiF6+2(2n+1)H2O→6NaF+(2n+1)Si(OH)4反应结合生成溶胶SiO2·nH2O经脱水形成Si－O－Si网络状结构从而产生较强的结合强度。3、聚合结合：借助于催化剂或交联剂使结合剂发生缩聚形成网络状结构而产生结合强度。如：甲阶酚醛树脂加酸作催化剂或加热时可产生如下缩聚反应而产生较好的结合强度。4、陶瓷结合：指低温烧结结合即在散状耐火材料中加入可降低烧结温度的助剂或金属粉末以大大降低液湘出现温度促进低温下固－液反应而产生低温烧结结合。如：刚玉干式振动料中加入少量硼酐硼酐在450℃～550℃生成粘性液湘随后与α－Al2O3发生液－固反应而将刚玉骨料粘结在一起。6、粘附结合：借助于以下几种物理作用之一而产生结合的。1）物理吸附作用（范德华力）；2）扩散作用：分子热运动下粘结剂与被粘结物的分子发生相互扩散作用形成扩散层从而形成牢固结合；3）静电作用：粘结剂与被粘结物界面存在着双电层由静电引力作用而产生结合；粘附结合剂多为有机结合剂其中有暂时性结合剂经过高温处理后会燃烧掉如：糊精。有的为永久性结合剂经过高温处理后除部分挥发外其余的会碳化而形成碳结合如沥青、酚醛树脂等。另外一些有机物具有粘合作用：水玻璃、硅溶胶等。五、几类结合剂的凝结（硬化）机理1、铝酸盐水泥