不定形耐火材料的发展

不定形耐火材料的发展

不定形耐火材料是由耐火骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂以一定比例组成的混合料，能直接使用或加适当的液体调配使用。

不定形耐火材料是不经预先烧成、松散状混合物交货和成型烘烤后即可直接使用的新型耐火材料，也称为不烧耐火材料或散状耐火材料。用该材料能做成无接缝的衬体和构筑物，故称整体耐火材料。过去，不定形耐火材料普遍用水泥做结合剂，因此也被称为耐火混凝土。

不定形耐火材料与烧成耐火砖相比具有很多优点：

（1）不需庞大的压砖机和烧成热工设备，工厂占地面积小，因此设备费用和基建投资均比较低；

（2）能源消耗少，无需预烧成；

（3）劳动强度低，操作简单，生产效率高；

（4）成品便于贮存和运输，能实现机械化筑炉，施工效率高；

（5）能任意造型，制成整体衬体，热震稳定性好，强度高，抗剥落性强，可提高其使用寿命；同时，无接缝，气密性好，散热损失少，可节约能源；

（6）能修补窑炉，延长其使用寿命，提高炉子作业率。

因此，不定形耐火材料的发展速度很快，目前，美国、日本、德国等耐火材料发达国家其不定形耐火材料产量占本国耐火材料总量的比例已达到50%~60%以上。

不定形耐火材料的历史较久，当有冶炼技术时，就已出现了。1918年法国人首先用石灰石和铁矾土烧成矾土水泥，开创了不定形耐火材料的新时代。我们根据不定形耐火材料的特性和应用状况，大致把它分为三个发展阶段：

第一阶段比较漫长，从1918年开始到20世纪60年代中期，主要采用硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、水玻璃和磷酸盐等结合剂，与普通耐火骨料和粉料配制成不定形耐火材料，在锅炉、管式加热炉、热处理炉、轧钢加热炉、烟囱和热工设备基础等部位上，得到广泛应用，提高了使用寿命，但衬体易剥落。

第二阶段从20世纪60年代中期到20世纪70年后期，开发了硫酸铝、聚合氯化铝、聚磷酸钠、纯铝酸钙水泥和粘土等结合剂，研制成功了耐火投射料、火焰喷补料、耐火可塑料和粘土结合耐火浇注料等一大批新品种，提高了材料的高温使用性能，增加了材料的施工方法，扩大了材料的应用范围。耐火可塑料是不定形耐火材料更新换代的重要标志，粘土结合耐火浇注料是这个阶段的特色，它促进了轧钢加热炉炉型的更新，基本克服了窑炉衬体剥落的缺陷，获得了显著的经济效益。

第三阶段从70年代末开始至今，采用复合结合剂、超微粉及高效外加剂，用高纯矾土熟料、刚玉、莫来石和碳化硅等原材料，配制成功低水泥和超低水泥耐火浇注料、无水泥和

复合溶胶耐火浇注料等新品种，性能显著提高，已应用到各种高温熔炼炉及其附属热工设备，并获得良好的使用效果。

现阶段包括今后，耐火浇注料是不定形耐火材料中的主流品种，按浇注料的胶结方式分为水合结合耐火浇注料、化学结合（含聚合结合）耐火浇注料，水合和聚合共同作用耐火浇注料和凝聚结合耐火浇注料等四大类。

对于现阶段应用较多的低水泥浇注料，一般根据其中的CaO含量，进行定义和分类： 浇注料种类 CaO，%

传统水泥浇注料（CC） ＞2.5

低水泥浇注料（LCC） 1.0~2.5

超低水泥浇注料（ULCC） 0.2~1.0

无水泥或超微粉浇注料（NCC） ≤0.2