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耐火澆注料的種類及原材料選用 | 技術前沿
01. 前言概述
耐火澆注料是由一定級配的耐火骨料和粉狀物料與結合劑、外加劑混合而成，不經過成型和燒成工序而直接使用的一類耐火材料。近年來，不定型耐火制品的產量越來越高，應用范圍也越來越廣。
耐火澆注料是不需高溫燒成，經過施工烘烤后直接使用，且生產工藝簡單、節(jié)約能源和勞動力、可機械化施工、整體性好、易修補和壽命高的新型耐火材料。
02. 耐火澆注料的分類
耐火澆注料通常根據氣孔率的大小、選用的結合劑或結合方式、骨料的種類和施工方式進行分類。按氣孔率可分為致密耐火澆注料和隔熱耐火澆注料。
按膠結方式分類，耐火澆注料可分為水合結合耐火澆注料、化學結合(含聚合結合)耐火澆注料、水合和聚合共同結合的耐火澆注料(典型代表為低水泥結合耐火澆注料)和凝聚結合耐火澆注料四大類型。
按結合劑和某些材料的特殊作用進行分類，可分為以下7類：
(1)黏土結合耐火澆注料;
(2)超微粉(如硅灰等)結合耐火澆注料;
(3)水泥結合耐火澆注料;
(4)化學結合耐火澆注料;
(5)ρ-AlO(水合AlO)結合耐火澆注料;
(6)低水泥結合耐火澆注料;
(7)硅、鋁溶膠(溶膠-凝膠)結合耐火澆注料。
根據原料組合，耐火澆注料可以分為氧化物系耐火澆注料、非氧化物系耐火澆注料和復合耐火澆注料。氧化物系耐火澆注料又可細分為非堿性耐火澆注料和堿性耐火澆注料。
根據施工方式，耐火澆注料(體)可分為振動施工型耐火澆注料和自流型耐火澆注料兩大類。根據耐火澆注料是否含水泥成分或CaO含量可簡單地分為普通耐火澆注料、低水泥耐火澆注料、超低水泥耐火澆注料和無水泥耐火澆注料四大類。
耐火骨料是耐火澆注料中+0.88mm或+0.1mm的部分，是耐火澆注料組織結構中的主體材料，起到骨架的作用。耐火粉料則是澆注料中的基質部分，經高溫作用后聯結或膠結耐火骨料，起到填充氣孔、達到緊密堆積、保證混合料的流動性、體積穩(wěn)定性并促進燒結的作用，最終提高耐火澆注料的密度、強度和高溫性能。
因此耐火澆注料的性能主要取決 于配方中所使用的原料，為了提高耐火澆注料的性能，大部分廠商已經在主原料中采用高純原料、均質料、電熔料、合成材料、轉型材料以及超細粉。下面說一下在耐火澆注料的配方當中，經常用到的24種原料。
03. 耐火澆注料主原料
(1)燒結剛玉。
燒結剛玉也稱為燒結氧化鋁或半熔氧化鋁，是以煅燒氧化鋁或工業(yè)氧化鋁為原料，經磨細成球或坯體，在1750~1900℃高溫下燒結而成的耐火熟料。含三氧化二鋁99%以上的燒結氧化鋁多由均一的細晶剛玉直接結合而成。顯氣率為3.0%以下，體積密度達到3.60%/m，耐火度接近剛玉的熔點，高溫下具有較好的體積穩(wěn)定性與化學穩(wěn)定性，不受還原氣氛、熔融玻璃和金屬液的侵蝕，常溫、高溫機械強度和耐磨性較好。
(2)電熔剛玉。
電熔剛玉是以純氧化鋁粉末為原料在高溫電爐熔融制成的人造剛玉。具有熔點高、機械強度大、抗熱震性好、抗侵蝕性強及線膨脹系數小等特點。電熔剛玉是制造高級特殊耐火材料的原料。主要包括電熔白剛玉、電熔棕剛玉、亞白剛玉等。
(3)電熔白剛玉。
電熔白剛玉是以純氧化鋁粉末為原料，經高溫熔煉而成的，呈白色。白剛玉的冶煉過程，基本上是工業(yè)氧化鋁粉熔化再結晶的過程，不存在還原過程。AlO含量不小于9%，雜質含量很少。硬度比棕剛玉略小、韌性稍低。常用于制作磨具、特種陶瓷及高級耐火材料。
(4)高鋁礬土。
我國高鋁礬土資源主要分布在山西、河南、廣西和貴州。經高溫煅燒的高鋁礬土熟料主要用于高鋁質耐火材料，也可用來制作電熔棕剛玉、亞白剛玉。近年來，我國生產的均化礬土熟料，由于其吸收率低、性能穩(wěn)定，在不定形耐火材料中的應用取得良好的效果。
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