学生无机101、2 第七章 不定型耐火材料课件.ppt

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1、耐火材料工艺学毕万利辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院辽宁省镁质材料研究中心耐火材料工艺学毕万利辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院辽宁省镁质材料研究中心第七章不定形耐火材料一、定义：由合理级配的粒状和粉状料与结合剂与添加剂共同组成的，不经成型和烧成而直接供使用的耐火材料。也称散状耐火材料或整体（无接缝）耐火材料，属于节能材料二、不定形耐火材料的发展始于1914年美国出现的可塑料，1918年法国用矾土水泥作结合剂（结合剂的使用是关键），不定形耐火材料开始了新的时代。1）1914年～20世纪60年代中期：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、水玻璃和磷酸盐等结合

2、剂的使用，与普通耐火骨料和粉料配制成不定形耐火材料；2）20世纪60年代～70年代后期：开发出硫酸铝、聚合氯化铝、磷酸钠、烧结和电熔氧化铝水泥、粘土等，提高了不定形材料的高温使用性能；3）20世纪80年代初至今：复合结合剂、超微粉及高效外加剂的使用，配制成功低水泥、超低水泥和无水泥浇注料，性能显著提高。传统浇注料用水量大于10％，而高技术浇注料用水量在4％左右。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

3、料的比例数据：日本～60％，美国～50％，欧洲40～50％，中国～30％。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、超微粉结合等等三、不定形耐火材料的分类3、按工艺特性和施工方式分类（该方法在实际使用中最多）浇注料：一般借助振动器，浇注或振实方式施工（振实）可塑料：轻捣、压实，加热后获得强度（压实）捣打料:借助风镐或人工强力捣打（捣实）喷涂、喷补、涂抹料:借助喷补机或人工涂抹（喷、涂实）投射料:以投射方式施工的填缝材

4、料耐火泥（浆）:人工砌筑耐火砖，涂抹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优点：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；骨料、细粉与定形类似。无缝整体好，工艺简单、成本低，利润高。四、不定形耐火材料的主要特点缺点：高温体积稳定性稍差、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。第一节不定形耐火材料用结合剂一、

5、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。二、不定形耐火材料对结合剂的要求良好的凝结硬化特性，满足施工使用强度；分散性能好，良好的润湿性，可与粒状和粉状物料表面最大限度的接触，提高材料的致密性；硬化时的体积稳定性较好，耐火性能高；无其它危害作用；不能过多的影响高温性能。无机结合剂：1)硅酸盐类：硅酸钙水泥、水玻璃、结合粘土等；2)铝酸盐类：铝酸钙水泥；3)磷酸盐类：磷酸二氢铝、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠；4)硫酸盐类：硫酸铝；5)氯化物类:氯化镁；6)溶胶类:硅溶胶、铝溶胶；三、结合剂的分类1、按化学性质分类：有机和无机结合剂；有机结

6、合剂：天然类:淀粉、糊精、沥青；合成类:酚醛树脂；2、按硬化（黏-塑转变为弹性体）条件分类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（加热烘烤200-500℃）结合剂:磷酸、酚醛树脂、沥青等；4)火硬性（烧结结合）结合剂:如陶瓷结合（尖晶石等）3、按不同温度下结合作用分类暂时性结合剂：水溶性结合剂:木质素磺酸盐类，糊精；非水溶性结合剂:石蜡；永久性结合剂：碳素结合剂:沥青、酚醛树脂；铝酸盐水泥:氯化盐和硫酸盐结合剂:硅酸盐结合剂、水玻璃等；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

7、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。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剂时发生的下列反应：2[Na2O•nSiO2]+Na2SiF6+2(2n+1)H2O→6N

8、aF+(2n+1)Si(OH)4反应结合生成水溶胶SiO2·nH2O，经脱水形成Si－O－Si网络状结构，从而产生较强的结