耐火澆注料是一種不經(jīng)煅燒，加水?dāng)嚢韬缶哂休^好流動性的新型耐火材料，是不定形耐火材料中的一個重要品種。由耐火骨料、耐火粉料和膠結(jié)劑(或另摻外加劑)按一定比例組成的混合料?？梢砸陨钚问匠鰪S，也可制作成預(yù)制件。
耐火澆注料通常可按膠結(jié)劑種類、耐火骨料品種以及氣孔率大小分類。按膠結(jié)劑種類和結(jié)合方式分為：
①水合結(jié)合的澆注料，如硅酸鹽水泥結(jié)合耐火澆注料;鋁酸鹽水泥結(jié)合耐火澆注料;ρ-Al2O3結(jié)合耐火澆注料。
②水合結(jié)合加凝聚結(jié)合的澆注料，如低水泥結(jié)合耐火澆注料，超低水泥結(jié)合耐火澆注料。
③凝聚結(jié)合的澆注料，如黏土結(jié)合耐火澆注料，超微粉結(jié)合耐火澆注料，硅溶膠或鋁溶膠結(jié)合耐火澆注料。
④化學(xué)結(jié)合的澆注料，如水玻璃結(jié)合耐火澆注料，磷酸及磷酸鹽結(jié)合耐火澆注料，聚磷酸鹽結(jié)合耐火澆注料，硫酸鹽結(jié)合的耐火澆注料以及酚醛樹脂結(jié)合的澆注料等。
按耐火原料品種分為硅質(zhì)，半硅質(zhì)，黏土質(zhì)，髙鋁質(zhì)，剛玉質(zhì)，鎂質(zhì)，尖晶石質(zhì)以及特殊骨料耐火澆注枓(特殊骨料包括碳化硅、鉻渣和鋯英石等按氣孔率分又為致密澆注料和輕質(zhì)澆注料。
硅酸鹽水泥結(jié)合耐火混凝土
硅酸鹽結(jié)合耐火澆注料是以普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和硅酸鹽耐熱水泥等為膠結(jié)料，與耐火骨料、粉料配制而成。其使用溫度為700-1200℃，可用于整體承重耐熱結(jié)構(gòu)和窯爐內(nèi)襯，特別是在熱工設(shè)備基礎(chǔ)和底板煙道、煙囪內(nèi)襯以及熱貯礦槽等工程中應(yīng)用較多。其材料組成與使用范圍見下表。
鋁酸鹽水泥結(jié)合耐火澆注料
按膠結(jié)劑種類不同可分為礬土水泥耐火澆注料、鋁-60水泥耐火澆注料、低鈣鋁酸鹽水泥澆注料利純鋁酸鈣水泥耐火澆注料等。鋁脧鹽水泥耐火澆注料具有快硬高強(qiáng)、熱籐穩(wěn)定性好、耐火度髙等特點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于冶金、石油化工、水電、建材和機(jī)械等工業(yè)部門的一般工業(yè)窯爐和熱工設(shè)備上，其最髙使用溫度為1400-100℃,有的可達(dá)1800℃左右。
A 普通鋁酸鹽水泥結(jié)合耐火澆注料
普通鋁酸鈣水泥結(jié)合耐火澆注料常用的膠結(jié)劑為礬土水泥、鋁-60水泥、低鈣鋁酸鹽水泥。
礬土水泥的主要礦物為鋁酸一鈣，其水化速度快，不析出氬氧化鈣。因此，礬土水泥配制的耐火澆注料具有快硬高強(qiáng)的特點(diǎn)。為了改善其性能，可選兩優(yōu)質(zhì)耐火骨料和粉料，也可采用加人微粉來降低水泥用量|調(diào)整顆粒級配等措施。礬土水泥結(jié)合黏土質(zhì)，高鋁質(zhì)，剛玉質(zhì)澆注料的理化指標(biāo)見表。
鋁-60水泥和低鈣鋁酸鹽結(jié)合耐火澆注料與礬土耐火澆注料相比，具有耐火度髙，抗熱溪性能好，抗渣能力強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在加熱爐系統(tǒng)的高溫段以及電爐爐蓋、真空吸嘴和回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯等部位。鋁-60水泥和低鈣鋁酸鹽耐火水泥的主要礦物組成為二鋁酸一鈣，水化速度慢f這類耐火澆注料在常溫下養(yǎng)護(hù)，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度較高，如能在較高溫度下采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，可以達(dá)到快硬高強(qiáng)的目的。
B 低水泥系列耐火澆注料
低水泥系列酎火澆注料是指鋁酸鈣水泥加入量低于8%的可澆注耐火材料。要求澆注料中CaO含量小于2.5%。其主要品種有低水泥(CaO含量1%~2.5%)、超低水泥(CaO含量小于1%)和無水泥(CaO含量小于等于0.2%)耐火澆注料，具有高密度、低氣孔、高強(qiáng)度、低磨損、耐熱震和抗侵蝕等特點(diǎn)，同時還具有體積穩(wěn)定性強(qiáng)和施工水用量低等特性。根據(jù)其材質(zhì)品種，可分為硅酸鋁質(zhì)、莫來石質(zhì)、剛玉質(zhì)、鎂鋁質(zhì)，尖品石質(zhì)、含碳與碳化硅質(zhì)等低水泥系列耐火澆注料。根據(jù)其用途，則可分為髙爐出鐵溝耐火澆注料和煉鋼鋼包耐火澆注料等。
微粉和超微粉以及外加劑的應(yīng)用是低水泥系列耐火澆注料的關(guān)鍵技術(shù)之一。凝結(jié)硬化機(jī)理是由水泥的水合結(jié)合和微粉的凝聚結(jié)合共同作用的結(jié)果n其特點(diǎn)是強(qiáng)度高，且隨著加熱溫度的升高，強(qiáng)度顯著增大，澆注料的透氣度較差，烘烤過程中易造成剝落或炸裂。應(yīng)根據(jù)其品種、施工厚度及其部位，合理的制定烘烤制度。同時，也可在耐火澆注料中加入防爆劑，如金屬鋁粉、乳酸鋁和有機(jī)纖維等。典型的低水泥澆注料的性能如下表所示。
超低水泥耐火澆注料是在低水泥耐火澆注料的基礎(chǔ)上開發(fā)的。鋁酸鹽水泥用量一般為2.5%~5%,澆注料中CaO含量應(yīng)在0.2%?1%之間。配制原則和強(qiáng)度變化特征，與低水泥耐火澆注料的基本相同，其性能則優(yōu)于低水泥耐火澆注料。超低水泥耐火澆注料的品種較多，應(yīng)用廣泛。在高爐出鐵溝上，國內(nèi)外普遍用超低水泥結(jié)合Al2O3-SiC-C質(zhì)澆注料。該類澆注料一般用致密白剛玉、亞白剛玉、棕剛玉、優(yōu)質(zhì)高鋁熟料、碳化硅、瀝青、鱗片石墨等材料，再摻加超微粉、結(jié)合劑和外加劑配制而成。髙中檔產(chǎn)品適用于大、中型高爐出鐵溝，中低檔產(chǎn)品則適用于中、小型高爐出鐵溝或渣溝。
C 無水泥耐火澆注料
超微粉結(jié)合耐火澆注料是一種無水泥耐火澆注料，是在超低水泥耐火澆注料的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于該澆注料中的CaO含董少，高溫性能優(yōu)良。其品種有硅酸鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、莫來石質(zhì)、鎂質(zhì)、鋁鎂質(zhì)、鋁鎂尖晶石質(zhì)等n凝結(jié)硬化是通過超微粉凝聚結(jié)合而獲得強(qiáng)度。其配制原則和強(qiáng)度變化特征，與低水泥耐火澆注料的基本相同。
ρ-Al2O3結(jié)合耐火澆注料是以ρ-Al2O3做澆注料結(jié)合劑的無水泥耐火澆注料。ρ-Al2O3作為澆注料結(jié)合劑的最大特點(diǎn)是不含CaO,因此該澆注料，比純鋁酸鈣水泥結(jié)合的澆注料的高溫性能優(yōu)越。ρ-Al2O3水化后形成Al(OH),和Al00H可以起到膠結(jié)和硬化作用。
水玻璃結(jié)合耐火澆注料
水玻璃結(jié)合耐火澆注料是以水玻璃為膠結(jié)劑，與各種耐火骨料按一定比例配制的氣硬性耐火材料。它具有在高溫作用下強(qiáng)度損失較小、抗熱震性較好、高溫耐磨性能較好和高溫耐腐性能較好等特點(diǎn)。因此，它常用于一些具有特殊要求的部位。其最高使用溫度隨所用的耐火骨料和粉料的品種、促凝劑種類以及成型方法的不同而有所變化。
水玻璃結(jié)合澆注料按骨料品種分為卨鋁質(zhì)、黏土質(zhì)、半硅質(zhì)、硅質(zhì)、鎂質(zhì)、鎂鋁質(zhì)等。在冶金、石化等部門的熱工設(shè)備上，黏土質(zhì)、高鋁質(zhì)、半硅質(zhì)以及鎂質(zhì)水玻璃結(jié)合澆注料應(yīng)用較多s
普通水玻璃耐火澆注料用的水玻璃模數(shù)為2.3-3.0,密度為1.30-1.40/cm3,促凝劑通常用氟硅酸鈉，也用硅酸鹽水泥等。水玻璃用量為12%-17%。氟硅酸鈉占水玻璃質(zhì)量的10%?15%。
水玻璃結(jié)合澆注料的一般性能參見下表.這種澆注料的耐火度和荷重軟化溫度較低，所以長期使用溫度一般為1000℃，最高使用溫度不大于1400℃。要提高水玻璃結(jié)合耐火澆注料的使用溫度，需采用綜合技術(shù)措施：用改性水玻璃作結(jié)合劑，控制水玻璃結(jié)合劑的模數(shù)、密度和用童，提髙基質(zhì)材料的品級和細(xì)度等。
水玻璃結(jié)合的鋁鎂耐火澆注料是以高鋁礬土熟料為骨料，以髙鋁礬土熟料和鎂砂為粉料或加入部分合成尖晶石，以水玻璃為結(jié)合劑制得的。用作盛鋼桶、鐵水包和出鋼槽整體內(nèi)襯等。
鋁鎂耐火澆注料按理化指標(biāo)分為LMJ10、LMJ45和LMJ-65三種牌號。其理化性能要求見表。
磷酸和磷酸鹽結(jié)合耐火澆注料
磷酸和磷酸鹽耐火澆注料是由磷酸或磷酸鹽溶液與耐火骨料和粉料，按一定比例配制而成的，具有良好性能的新型耐火材料。
常用的結(jié)合劑有磷酸、磷酸二氫鋁、聚磷酸鹽等。
A、磷酸與磷酸鋁結(jié)合耐火澆注料
根據(jù)膠結(jié)劑種類分為磷酸結(jié)合耐火澆注料和磷酸鋁結(jié)合耐火澆注料。所使用的耐火骨料和粉料通常有礬土熟料、黏土熟料、鎂砂、廢硅磚或硅石、剛玉、莫來石、碳化硅等。輕骨料有膨脹珍珠巖、氧化鋁空心球等。按骨料品種可分為高鋁質(zhì)、黏土質(zhì)、硅質(zhì)和鎂質(zhì)等。
磷酸或磷酸鋁與中性及酸性骨料(如廢硅磚或硅石)常溫條件下僅僅發(fā)生緩慢反應(yīng)，為了促進(jìn)澆注料常溫硬化，常使用硬化劑，如礬土水泥、鋁酸鈣水泥、氧化鎂等。磷酸或磷酸鋁與所用原料中所含有的鐵發(fā)生反應(yīng)影響時效變化，混練泥料時對混練機(jī)亦有腐蝕作用。因此配料時常加入時效抑制劑，如加入0.15%NH-66抑制劑。如不加抑制劑時攪拌后應(yīng)當(dāng)困料。此外，磷酸和磷酸鹽結(jié)合耐火澆注料忌水或蒸汽養(yǎng)護(hù)。
磷酸與磷酸鹽耐火澆注料的特點(diǎn)是熱震穩(wěn)定性好，耐壓強(qiáng)度高，抗渣蝕和耐沖擊能力強(qiáng)，具有較高的荷重軟化溫度和化學(xué)穩(wěn)定性等。其使用溫度依據(jù)原材料的品種和品位不同，介于1000?1800℃之間。磷酸和磷酸鹽耐火澆注料的技術(shù)性能參見下表。
B、聚磷酸鈉結(jié)合耐火澆注料
當(dāng)采用鎂質(zhì)材枓作耐火骨料和粉料時，因?yàn)榱姿岷土姿徜X溶液與鎂質(zhì)材料之間反應(yīng)激烈，拌和物速凝，無施工時間，故采用聚磷觖鈉作結(jié)合劑。常用的有三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉等。鎂質(zhì)耐火澆注料易于水化.干燥過程易產(chǎn)生裂紋。添加適量氧化硅微粉可克服水化問題，但氧化硅影響材料的髙溫性能應(yīng)控制加入量。鋁鎂質(zhì)或礬土尖晶石質(zhì)耐火澆注料是為鋼包開發(fā)的澆注料。耐火骨料為剛玉，特級礬土熟料，粉料為鎂鋁尖晶石粉，礬土熟料粉，剛玉粉以及鎂砂粉等，結(jié)合劑采用氧化硅微粉和聚磷酸鈉等。聚磷酸鈉結(jié)合耐火澆注料的主要性能參見表。
黏土結(jié)合耐火澆注料
黏土結(jié)合耐火澆注料是用軟質(zhì)黏土作為結(jié)合劑，以礬土熟料、黏土熟料或剛玉、莫來石等為耐火骨料和粉料以及外加劑配制的澆注耐火材料。按所使用的耐火骨料和粉料的品種，黏土結(jié)合耐火澆注料分為黏土質(zhì)、高鋁質(zhì)、剛玉莫來石質(zhì)、輕質(zhì)高鋁等。它具有抗熱展性好，抗剝落性強(qiáng)等優(yōu)良性能。主要用于髙爐、均熱爐、加熱爐等熱工設(shè)備。
黏土結(jié)合劑的品種和用量，對其性能有重要影響。選擇軟質(zhì)黏土結(jié)合劑，要求可塑性好，分散性強(qiáng)，良好的黏結(jié)性，燒結(jié)溫度范圍較寬，耐火度高等。其技術(shù)要求是：Al2O3 29%?35%，F(xiàn)e2O3<1.8%,R2O<1.1%，燒失10%~14%，耐火度大于1670℃。黏土粉的細(xì)度小于0.088mm占60%以上，其用量一般為7%~13%。生產(chǎn)實(shí)踐證明，廣西泥、焦作泥，水曲柳等黏土較好。
加入分散劑能使黏土膠體解膠和分散，增加澆注料的流動性。常用的分散劑有三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、硅酸鈉、檸檬酸鈉、酒石酸鈉等，其用置一般占黏土用量的1%?2%，一般選擇髙鋁水泥或純鋁酸鈣水泥為促硬劑，其用量0.2%~3%，為了改善提高普通黏土結(jié)合澆注料的性能，應(yīng)提髙耐火原材料的品質(zhì)，加入分散性良好的復(fù)合微粉材料以及復(fù)合外加劑。此外，為了提高澆注料的髙溫體積穩(wěn)定性，有時加入適量的藍(lán)晶石、石英粉等。常用黏土結(jié)合耐火澆注料的主要技術(shù)性能參如下表所示.
此外，對于不同結(jié)合形式的黏土質(zhì)和髙鋁質(zhì)致密耐火澆注料，標(biāo)準(zhǔn)YB/T5083—1997對其牌號和分類作了具體規(guī)定。按結(jié)合劑的性質(zhì)分為五大類。即黏土結(jié)合耐火澆注料、水泥結(jié)合耐火澆注料、低水泥結(jié)合耐火澆注料、磷酸鹽結(jié)合耐火澆注枓，水玻璃結(jié)合耐火澆注料。其理化性能指標(biāo)見表。
特種性能耐火澆注料
A、耐堿澆注料
耐堿耐火澆注料是以耐火黏土熟料等鋁硅質(zhì)材料為骨料和粉料，以鋁酸鹽水泥為結(jié)合劑，可摻入適當(dāng)外加劑配制而成的具有耐堿性的水硬性澆注料。
標(biāo)準(zhǔn)JC/T708—2013將堿性耐火澆注料按性能分為優(yōu)等品及一等品共五個型號。
標(biāo)準(zhǔn)JC/T807—2013將輕質(zhì)堿性耐火澆注料按性能分為優(yōu)等品及一等品共4個型號。
B、耐酸澆注料
耐酸耐火澆注料是以水玻璃為結(jié)合劑，與耐酸耐火骨料和粉料和外加劑配制而成的澆注料。采用的原料主要有黏上熟料、石英、鑄石、蠟石等。其特點(diǎn)是在中低溫和酸性介質(zhì)的作用下仍具有良好的性能。水玻璃結(jié)合耐酸澆注料的耐脧度見表3-143。這類耐火澆注料可用于防腐蝕煙囪內(nèi)襯，儲酸設(shè)備等受高溫酸氣體侵蝕的設(shè)備內(nèi)襯等。
C、鋼纖維增強(qiáng)澆注料
鋼纖維增強(qiáng)耐火澆注料是在澆注料中混入一定量的不銹鋼纖維，可以提高澆注料的強(qiáng)度和韌性，并且抗裂、抗沖擊、抗熱震、耐磨性好。--般加入鋼纖雄為澆注料重量的2%?6%。鋼纖維澆注料的混合方法有兩種：一種是澆注料生產(chǎn)廠預(yù)先混合，另一種是用戶現(xiàn)場混合。主要用于建材工業(yè)及冶金工業(yè)等窯爐種要求材料具有較好的抗剝落、抗沖擊性能的部位。
標(biāo)準(zhǔn)JC/T499一1992(96)規(guī)定鋼纖維增強(qiáng)耐火澆注料按性能分為普通類和高強(qiáng)類4種型號，要求的理化指標(biāo)見表3-144。
隔熱耐火澆注料
隔熱耐火澆注料是用耐火輕骨料和粉料、結(jié)合劑及外加劑配制而成的。一般規(guī)定：體積密度小于1800kg/m3,或總氣孔率大于45%。
該類澆注料體積密度小，具有良好的隔熱性能，也稱輕質(zhì)耐火澆注料。其應(yīng)用較廣，在冶金、石油化工、電力和建材等工業(yè)部門的窯爐及熱工設(shè)備上一般作其隔熱層，也可作其工作層或承重構(gòu)件。
隔熱耐火澆注料其品種較多，一般按輕骨料品種制作方法、結(jié)合劑種類和性能進(jìn)行分類。最常用的是按輕骨料品種分為輕質(zhì)耐火料、多孔熟料，空心球、陶粒和膨脹珍珠巖、蛭石等。隔熱耐火澆注料-般組成和性能見表3-145。結(jié)合劑主要用鋁酸鹽水泥、硅酸鹽水泥等，其用量為15%~40%。有時也用磷酸、磷酸鋁和水玻璃等作為結(jié)合劑。其外加劑，主要有膨脹劑和減水劑，膨脹劑的作用是在高溫下抵消部分收縮，增強(qiáng)其體積穩(wěn)定性。
耐火澆注料通常可按膠結(jié)劑種類、耐火骨料品種以及氣孔率大小分類。按膠結(jié)劑種類和結(jié)合方式分為：
①水合結(jié)合的澆注料，如硅酸鹽水泥結(jié)合耐火澆注料;鋁酸鹽水泥結(jié)合耐火澆注料;ρ-Al2O3結(jié)合耐火澆注料。
②水合結(jié)合加凝聚結(jié)合的澆注料，如低水泥結(jié)合耐火澆注料，超低水泥結(jié)合耐火澆注料。
③凝聚結(jié)合的澆注料，如黏土結(jié)合耐火澆注料，超微粉結(jié)合耐火澆注料，硅溶膠或鋁溶膠結(jié)合耐火澆注料。
④化學(xué)結(jié)合的澆注料，如水玻璃結(jié)合耐火澆注料，磷酸及磷酸鹽結(jié)合耐火澆注料，聚磷酸鹽結(jié)合耐火澆注料，硫酸鹽結(jié)合的耐火澆注料以及酚醛樹脂結(jié)合的澆注料等。
按耐火原料品種分為硅質(zhì)，半硅質(zhì)，黏土質(zhì)，髙鋁質(zhì)，剛玉質(zhì)，鎂質(zhì)，尖晶石質(zhì)以及特殊骨料耐火澆注枓(特殊骨料包括碳化硅、鉻渣和鋯英石等按氣孔率分又為致密澆注料和輕質(zhì)澆注料。
硅酸鹽水泥結(jié)合耐火混凝土
硅酸鹽結(jié)合耐火澆注料是以普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和硅酸鹽耐熱水泥等為膠結(jié)料，與耐火骨料、粉料配制而成。其使用溫度為700-1200℃，可用于整體承重耐熱結(jié)構(gòu)和窯爐內(nèi)襯，特別是在熱工設(shè)備基礎(chǔ)和底板煙道、煙囪內(nèi)襯以及熱貯礦槽等工程中應(yīng)用較多。其材料組成與使用范圍見下表。
鋁酸鹽水泥結(jié)合耐火澆注料
按膠結(jié)劑種類不同可分為礬土水泥耐火澆注料、鋁-60水泥耐火澆注料、低鈣鋁酸鹽水泥澆注料利純鋁酸鈣水泥耐火澆注料等。鋁脧鹽水泥耐火澆注料具有快硬高強(qiáng)、熱籐穩(wěn)定性好、耐火度髙等特點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于冶金、石油化工、水電、建材和機(jī)械等工業(yè)部門的一般工業(yè)窯爐和熱工設(shè)備上，其最髙使用溫度為1400-100℃,有的可達(dá)1800℃左右。
A 普通鋁酸鹽水泥結(jié)合耐火澆注料
普通鋁酸鈣水泥結(jié)合耐火澆注料常用的膠結(jié)劑為礬土水泥、鋁-60水泥、低鈣鋁酸鹽水泥。
礬土水泥的主要礦物為鋁酸一鈣，其水化速度快，不析出氬氧化鈣。因此，礬土水泥配制的耐火澆注料具有快硬高強(qiáng)的特點(diǎn)。為了改善其性能，可選兩優(yōu)質(zhì)耐火骨料和粉料，也可采用加人微粉來降低水泥用量|調(diào)整顆粒級配等措施。礬土水泥結(jié)合黏土質(zhì)，高鋁質(zhì)，剛玉質(zhì)澆注料的理化指標(biāo)見表。
鋁-60水泥和低鈣鋁酸鹽結(jié)合耐火澆注料與礬土耐火澆注料相比，具有耐火度髙，抗熱溪性能好，抗渣能力強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在加熱爐系統(tǒng)的高溫段以及電爐爐蓋、真空吸嘴和回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯等部位。鋁-60水泥和低鈣鋁酸鹽耐火水泥的主要礦物組成為二鋁酸一鈣，水化速度慢f這類耐火澆注料在常溫下養(yǎng)護(hù)，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度較高，如能在較高溫度下采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，可以達(dá)到快硬高強(qiáng)的目的。
B 低水泥系列耐火澆注料
低水泥系列酎火澆注料是指鋁酸鈣水泥加入量低于8%的可澆注耐火材料。要求澆注料中CaO含量小于2.5%。其主要品種有低水泥(CaO含量1%~2.5%)、超低水泥(CaO含量小于1%)和無水泥(CaO含量小于等于0.2%)耐火澆注料，具有高密度、低氣孔、高強(qiáng)度、低磨損、耐熱震和抗侵蝕等特點(diǎn)，同時還具有體積穩(wěn)定性強(qiáng)和施工水用量低等特性。根據(jù)其材質(zhì)品種，可分為硅酸鋁質(zhì)、莫來石質(zhì)、剛玉質(zhì)、鎂鋁質(zhì)，尖品石質(zhì)、含碳與碳化硅質(zhì)等低水泥系列耐火澆注料。根據(jù)其用途，則可分為髙爐出鐵溝耐火澆注料和煉鋼鋼包耐火澆注料等。
微粉和超微粉以及外加劑的應(yīng)用是低水泥系列耐火澆注料的關(guān)鍵技術(shù)之一。凝結(jié)硬化機(jī)理是由水泥的水合結(jié)合和微粉的凝聚結(jié)合共同作用的結(jié)果n其特點(diǎn)是強(qiáng)度高，且隨著加熱溫度的升高，強(qiáng)度顯著增大，澆注料的透氣度較差，烘烤過程中易造成剝落或炸裂。應(yīng)根據(jù)其品種、施工厚度及其部位，合理的制定烘烤制度。同時，也可在耐火澆注料中加入防爆劑，如金屬鋁粉、乳酸鋁和有機(jī)纖維等。典型的低水泥澆注料的性能如下表所示。
超低水泥耐火澆注料是在低水泥耐火澆注料的基礎(chǔ)上開發(fā)的。鋁酸鹽水泥用量一般為2.5%~5%,澆注料中CaO含量應(yīng)在0.2%?1%之間。配制原則和強(qiáng)度變化特征，與低水泥耐火澆注料的基本相同，其性能則優(yōu)于低水泥耐火澆注料。超低水泥耐火澆注料的品種較多，應(yīng)用廣泛。在高爐出鐵溝上，國內(nèi)外普遍用超低水泥結(jié)合Al2O3-SiC-C質(zhì)澆注料。該類澆注料一般用致密白剛玉、亞白剛玉、棕剛玉、優(yōu)質(zhì)高鋁熟料、碳化硅、瀝青、鱗片石墨等材料，再摻加超微粉、結(jié)合劑和外加劑配制而成。髙中檔產(chǎn)品適用于大、中型高爐出鐵溝，中低檔產(chǎn)品則適用于中、小型高爐出鐵溝或渣溝。
C 無水泥耐火澆注料
超微粉結(jié)合耐火澆注料是一種無水泥耐火澆注料，是在超低水泥耐火澆注料的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于該澆注料中的CaO含董少，高溫性能優(yōu)良。其品種有硅酸鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、莫來石質(zhì)、鎂質(zhì)、鋁鎂質(zhì)、鋁鎂尖晶石質(zhì)等n凝結(jié)硬化是通過超微粉凝聚結(jié)合而獲得強(qiáng)度。其配制原則和強(qiáng)度變化特征，與低水泥耐火澆注料的基本相同。
ρ-Al2O3結(jié)合耐火澆注料是以ρ-Al2O3做澆注料結(jié)合劑的無水泥耐火澆注料。ρ-Al2O3作為澆注料結(jié)合劑的最大特點(diǎn)是不含CaO,因此該澆注料，比純鋁酸鈣水泥結(jié)合的澆注料的高溫性能優(yōu)越。ρ-Al2O3水化后形成Al(OH),和Al00H可以起到膠結(jié)和硬化作用。
水玻璃結(jié)合耐火澆注料
水玻璃結(jié)合耐火澆注料是以水玻璃為膠結(jié)劑，與各種耐火骨料按一定比例配制的氣硬性耐火材料。它具有在高溫作用下強(qiáng)度損失較小、抗熱震性較好、高溫耐磨性能較好和高溫耐腐性能較好等特點(diǎn)。因此，它常用于一些具有特殊要求的部位。其最高使用溫度隨所用的耐火骨料和粉料的品種、促凝劑種類以及成型方法的不同而有所變化。
水玻璃結(jié)合澆注料按骨料品種分為卨鋁質(zhì)、黏土質(zhì)、半硅質(zhì)、硅質(zhì)、鎂質(zhì)、鎂鋁質(zhì)等。在冶金、石化等部門的熱工設(shè)備上，黏土質(zhì)、高鋁質(zhì)、半硅質(zhì)以及鎂質(zhì)水玻璃結(jié)合澆注料應(yīng)用較多s
普通水玻璃耐火澆注料用的水玻璃模數(shù)為2.3-3.0,密度為1.30-1.40/cm3,促凝劑通常用氟硅酸鈉，也用硅酸鹽水泥等。水玻璃用量為12%-17%。氟硅酸鈉占水玻璃質(zhì)量的10%?15%。
水玻璃結(jié)合澆注料的一般性能參見下表.這種澆注料的耐火度和荷重軟化溫度較低，所以長期使用溫度一般為1000℃，最高使用溫度不大于1400℃。要提高水玻璃結(jié)合耐火澆注料的使用溫度，需采用綜合技術(shù)措施：用改性水玻璃作結(jié)合劑，控制水玻璃結(jié)合劑的模數(shù)、密度和用童，提髙基質(zhì)材料的品級和細(xì)度等。
水玻璃結(jié)合的鋁鎂耐火澆注料是以高鋁礬土熟料為骨料，以髙鋁礬土熟料和鎂砂為粉料或加入部分合成尖晶石，以水玻璃為結(jié)合劑制得的。用作盛鋼桶、鐵水包和出鋼槽整體內(nèi)襯等。
鋁鎂耐火澆注料按理化指標(biāo)分為LMJ10、LMJ45和LMJ-65三種牌號。其理化性能要求見表。
磷酸和磷酸鹽結(jié)合耐火澆注料
磷酸和磷酸鹽耐火澆注料是由磷酸或磷酸鹽溶液與耐火骨料和粉料，按一定比例配制而成的，具有良好性能的新型耐火材料。
常用的結(jié)合劑有磷酸、磷酸二氫鋁、聚磷酸鹽等。
A、磷酸與磷酸鋁結(jié)合耐火澆注料
根據(jù)膠結(jié)劑種類分為磷酸結(jié)合耐火澆注料和磷酸鋁結(jié)合耐火澆注料。所使用的耐火骨料和粉料通常有礬土熟料、黏土熟料、鎂砂、廢硅磚或硅石、剛玉、莫來石、碳化硅等。輕骨料有膨脹珍珠巖、氧化鋁空心球等。按骨料品種可分為高鋁質(zhì)、黏土質(zhì)、硅質(zhì)和鎂質(zhì)等。
磷酸或磷酸鋁與中性及酸性骨料(如廢硅磚或硅石)常溫條件下僅僅發(fā)生緩慢反應(yīng)，為了促進(jìn)澆注料常溫硬化，常使用硬化劑，如礬土水泥、鋁酸鈣水泥、氧化鎂等。磷酸或磷酸鋁與所用原料中所含有的鐵發(fā)生反應(yīng)影響時效變化，混練泥料時對混練機(jī)亦有腐蝕作用。因此配料時常加入時效抑制劑，如加入0.15%NH-66抑制劑。如不加抑制劑時攪拌后應(yīng)當(dāng)困料。此外，磷酸和磷酸鹽結(jié)合耐火澆注料忌水或蒸汽養(yǎng)護(hù)。
磷酸與磷酸鹽耐火澆注料的特點(diǎn)是熱震穩(wěn)定性好，耐壓強(qiáng)度高，抗渣蝕和耐沖擊能力強(qiáng)，具有較高的荷重軟化溫度和化學(xué)穩(wěn)定性等。其使用溫度依據(jù)原材料的品種和品位不同，介于1000?1800℃之間。磷酸和磷酸鹽耐火澆注料的技術(shù)性能參見下表。
B、聚磷酸鈉結(jié)合耐火澆注料
當(dāng)采用鎂質(zhì)材枓作耐火骨料和粉料時，因?yàn)榱姿岷土姿徜X溶液與鎂質(zhì)材料之間反應(yīng)激烈，拌和物速凝，無施工時間，故采用聚磷觖鈉作結(jié)合劑。常用的有三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉等。鎂質(zhì)耐火澆注料易于水化.干燥過程易產(chǎn)生裂紋。添加適量氧化硅微粉可克服水化問題，但氧化硅影響材料的髙溫性能應(yīng)控制加入量。鋁鎂質(zhì)或礬土尖晶石質(zhì)耐火澆注料是為鋼包開發(fā)的澆注料。耐火骨料為剛玉，特級礬土熟料，粉料為鎂鋁尖晶石粉，礬土熟料粉，剛玉粉以及鎂砂粉等，結(jié)合劑采用氧化硅微粉和聚磷酸鈉等。聚磷酸鈉結(jié)合耐火澆注料的主要性能參見表。
黏土結(jié)合耐火澆注料
黏土結(jié)合耐火澆注料是用軟質(zhì)黏土作為結(jié)合劑，以礬土熟料、黏土熟料或剛玉、莫來石等為耐火骨料和粉料以及外加劑配制的澆注耐火材料。按所使用的耐火骨料和粉料的品種，黏土結(jié)合耐火澆注料分為黏土質(zhì)、高鋁質(zhì)、剛玉莫來石質(zhì)、輕質(zhì)高鋁等。它具有抗熱展性好，抗剝落性強(qiáng)等優(yōu)良性能。主要用于髙爐、均熱爐、加熱爐等熱工設(shè)備。
黏土結(jié)合劑的品種和用量，對其性能有重要影響。選擇軟質(zhì)黏土結(jié)合劑，要求可塑性好，分散性強(qiáng)，良好的黏結(jié)性，燒結(jié)溫度范圍較寬，耐火度高等。其技術(shù)要求是：Al2O3 29%?35%，F(xiàn)e2O3<1.8%,R2O<1.1%，燒失10%~14%，耐火度大于1670℃。黏土粉的細(xì)度小于0.088mm占60%以上，其用量一般為7%~13%。生產(chǎn)實(shí)踐證明，廣西泥、焦作泥，水曲柳等黏土較好。
加入分散劑能使黏土膠體解膠和分散，增加澆注料的流動性。常用的分散劑有三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、硅酸鈉、檸檬酸鈉、酒石酸鈉等，其用置一般占黏土用量的1%?2%，一般選擇髙鋁水泥或純鋁酸鈣水泥為促硬劑，其用量0.2%~3%，為了改善提高普通黏土結(jié)合澆注料的性能，應(yīng)提髙耐火原材料的品質(zhì)，加入分散性良好的復(fù)合微粉材料以及復(fù)合外加劑。此外，為了提高澆注料的髙溫體積穩(wěn)定性，有時加入適量的藍(lán)晶石、石英粉等。常用黏土結(jié)合耐火澆注料的主要技術(shù)性能參如下表所示.
此外，對于不同結(jié)合形式的黏土質(zhì)和髙鋁質(zhì)致密耐火澆注料，標(biāo)準(zhǔn)YB/T5083—1997對其牌號和分類作了具體規(guī)定。按結(jié)合劑的性質(zhì)分為五大類。即黏土結(jié)合耐火澆注料、水泥結(jié)合耐火澆注料、低水泥結(jié)合耐火澆注料、磷酸鹽結(jié)合耐火澆注枓，水玻璃結(jié)合耐火澆注料。其理化性能指標(biāo)見表。
特種性能耐火澆注料
A、耐堿澆注料
耐堿耐火澆注料是以耐火黏土熟料等鋁硅質(zhì)材料為骨料和粉料，以鋁酸鹽水泥為結(jié)合劑，可摻入適當(dāng)外加劑配制而成的具有耐堿性的水硬性澆注料。
標(biāo)準(zhǔn)JC/T708—2013將堿性耐火澆注料按性能分為優(yōu)等品及一等品共五個型號。
標(biāo)準(zhǔn)JC/T807—2013將輕質(zhì)堿性耐火澆注料按性能分為優(yōu)等品及一等品共4個型號。
B、耐酸澆注料
耐酸耐火澆注料是以水玻璃為結(jié)合劑，與耐酸耐火骨料和粉料和外加劑配制而成的澆注料。采用的原料主要有黏上熟料、石英、鑄石、蠟石等。其特點(diǎn)是在中低溫和酸性介質(zhì)的作用下仍具有良好的性能。水玻璃結(jié)合耐酸澆注料的耐脧度見表3-143。這類耐火澆注料可用于防腐蝕煙囪內(nèi)襯，儲酸設(shè)備等受高溫酸氣體侵蝕的設(shè)備內(nèi)襯等。
C、鋼纖維增強(qiáng)澆注料
鋼纖維增強(qiáng)耐火澆注料是在澆注料中混入一定量的不銹鋼纖維，可以提高澆注料的強(qiáng)度和韌性，并且抗裂、抗沖擊、抗熱震、耐磨性好。--般加入鋼纖雄為澆注料重量的2%?6%。鋼纖維澆注料的混合方法有兩種：一種是澆注料生產(chǎn)廠預(yù)先混合，另一種是用戶現(xiàn)場混合。主要用于建材工業(yè)及冶金工業(yè)等窯爐種要求材料具有較好的抗剝落、抗沖擊性能的部位。
標(biāo)準(zhǔn)JC/T499一1992(96)規(guī)定鋼纖維增強(qiáng)耐火澆注料按性能分為普通類和高強(qiáng)類4種型號，要求的理化指標(biāo)見表3-144。
隔熱耐火澆注料
隔熱耐火澆注料是用耐火輕骨料和粉料、結(jié)合劑及外加劑配制而成的。一般規(guī)定：體積密度小于1800kg/m3,或總氣孔率大于45%。
該類澆注料體積密度小，具有良好的隔熱性能，也稱輕質(zhì)耐火澆注料。其應(yīng)用較廣，在冶金、石油化工、電力和建材等工業(yè)部門的窯爐及熱工設(shè)備上一般作其隔熱層，也可作其工作層或承重構(gòu)件。
隔熱耐火澆注料其品種較多，一般按輕骨料品種制作方法、結(jié)合劑種類和性能進(jìn)行分類。最常用的是按輕骨料品種分為輕質(zhì)耐火料、多孔熟料，空心球、陶粒和膨脹珍珠巖、蛭石等。隔熱耐火澆注料-般組成和性能見表3-145。結(jié)合劑主要用鋁酸鹽水泥、硅酸鹽水泥等，其用量為15%~40%。有時也用磷酸、磷酸鋁和水玻璃等作為結(jié)合劑。其外加劑，主要有膨脹劑和減水劑，膨脹劑的作用是在高溫下抵消部分收縮，增強(qiáng)其體積穩(wěn)定性。
