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耐火澆注料

耐火材料分為定型耐火材料和不定型耐火材料。不定型耐火材料通常指澆注料，是由多種骨料或集料和一種或多種粘和劑組成的混合粉狀顆料，使用時必須和一種或多種液體配合攪拌均勻，具有較強的流動性和可塑性。

定型耐火材料和不定型耐火材料

成分

耐火骨料、粉料、結合劑等

特性

流動性、可塑性

澆注料是一種由耐火物質(zhì)制成的粒狀和粉狀材料，并加入一定量結合劑和水分共同組成。它具有較高的流動性，適宜用澆注方法施工，并無需加熱即可硬化的不定形耐火材料。由耐火骨料、粉料、結合劑、外加劑、水或其他液體材料組成。一般在使用現(xiàn)場以澆注、震動或搗固的方法澆筑成型，也可以制成預制件使用。

簡史 耐火澆注料是不定形耐火材料的主要品種，在第二次世界大戰(zhàn)時期美國以耐火澆注料作為鍋爐或石油生產(chǎn)設備的異型磚代用品使用，日本于1950年開始研究生產(chǎn)此類材料。

20世紀50年代初期，蘇聯(lián)開始應用硅酸鹽水泥耐火澆注料。60年代以來，不定形耐火材料發(fā)展迅速，到90年代日、美、德等國家的不定形耐火材料產(chǎn)量已占耐火材料總產(chǎn)量的1/3以上，而耐火澆注料占不定形耐火材料的40%~50%。

中國在20世紀50年代初期開始應用硅酸鹽水泥耐火澆注料，當時稱為耐熱混凝土，主要用于700℃以下(有時700~1200℃)的熱工構筑物，1965~1975年普遍采用鋁酸鈣水泥和磷酸鹽耐火澆注料，當時稱為耐火混凝土，使用溫度提高到1400~1600℃，在此期間建設了產(chǎn)品生產(chǎn)基地，1976年初建立了產(chǎn)品標準，1976年以后，產(chǎn)品種類迅速增加，質(zhì)量也逐步提高，80年代中期中國又開發(fā)了新一代耐火澆注料，包括低水泥、超低水泥和無水泥耐火澆注料，其質(zhì)量接近國際先進水平。

技術特性

耐火澆注料是目前生產(chǎn)與使用最廣泛的一種不定形耐火材料。主要用于構筑各種加熱爐內(nèi) 襯等整體構筑物。某些優(yōu)質(zhì)品種也可用于冶煉爐。如鋁酸鹽水泥耐火澆注料可廣泛用于各種加熱爐和其他無渣、無酸堿侵蝕的熱工設備中。在受鐵水、鋼水和熔渣侵蝕而工作溫度又較高的部位，如出鋼槽、盛鋼桶和高爐爐身、出鐵溝等，可使用由低鈣和純凈的高鋁水泥結合的由含氧化鋁較高而燒結良好的優(yōu)質(zhì)粒狀和粉狀料制成的耐火澆注料。再如磷酸鹽耐火澆注料既可廣泛用于加熱爐和加熱金屬的均熱爐中，也可用于煉焦爐，水泥窯中直接同物料接觸的部位。在同熔渣和熔融金屬直接接觸的冶金爐和其他容器中的一些部位，使用優(yōu)質(zhì)磷酸鹽耐火澆注料進行修補也有良好效果。

在一些工作溫度不甚高而需要耐磨性較高的部位，使用磷酸鹽耐火澆注料更為適宜。若選用剛玉質(zhì)耐火物料制成耐火澆注料，在還原氣氛下使用一般皆有較好的效果。

作為熱工設備的內(nèi)襯和爐體時，一般應在第一次使用前進行烘烤，以使其中的物理水和結晶水逐步排除，達到某種程度的燒結，使其體積和某些性能達到使用時的穩(wěn)定狀態(tài)。烘烤制度對使用壽命有很大影響。烘烤制度的基本原則應是升溫速度與可能產(chǎn)生的脫水及其他物相變化和變形相應，在急劇產(chǎn)生上述變化的某些溫度階段內(nèi)，應緩慢升溫甚至保溫相當時間。若烘烤不當或不經(jīng)烘烤立即快速升溫投入使用，極易產(chǎn)生嚴重裂紋，甚至松散倒塌，在特本特厚部位甚至可能發(fā)生爆炸。

此外耐火澆注料一般具有較高的常溫強度，可以制成預制件在窯爐旋工現(xiàn)場安裝，如連鑄的中間罐用耐火澆注料堰板預制件安裝(見彩圖插頁第20頁)。耐火澆注料主要應用于冶金工業(yè)窯爐，也在石油、化工、建材、電力和機械工業(yè)窯爐和熱工設備中廣泛使用。

注料種類

主要按氣孔率、結合劑、骨料品種分類。在實際使用中還經(jīng)常以使用溫度或功能特點進行分類。

按氣孔率分 有致密耐火澆注料和氣孔率不低于45%的隔熱耐火燒注料兩種。

按結合劑分 有水硬性結合、化學結合、凝聚結合耐火澆注料。

水硬性結合澆注料在常溫下凝結硬化并通過水化作用而硬化，主要品種有硅酸鹽水泥、普通鋁酸鈣水泥、純鋁酸鈣水泥、電熔純鋁酸鈣水泥澆注料等?；瘜W結合澆注料在常溫下一般通過加入促硬劑形成化學反應而硬化，主要品種有水玻璃、硫酸鋁、磷酸鹽澆注料等。凝聚結合澆注料為在煅燒過程中經(jīng)燒結作用而硬化，主要品種有粘土澆注料等。

按耐火骨料分 有粘土質(zhì)骨料(Al2O3 30%~45%)、高鋁質(zhì)骨料(Al2O3%26ge;45%)、硅質(zhì)骨料(SiO2%26ge;85%、Al2O3%26lt;10%)、堿性骨料(有鎂砂、白云石等)、特殊骨料(有碳、碳化物、尖晶石、鋯英石、氮化物等)和隔熱骨料(有珍珠巖、蛭石、陶粒、漂珠、輕質(zhì)磚砂、多孔熟料、氧化鋁空心球等)。

在實際使用中，根據(jù)工程要求允許采用某些混合骨料種碳纖維澆注一體式抽油桿扶正器，屬于油田生產(chǎn)用配件，包括碳纖維扶正體、油油桿，碳纖維扶正體和抽油桿一次性澆注成一體。本實用新型直接將碳纖維扶正體一次性澆注在抽油桿上，省去了原有通過媒體件的方法進行作用，也省去了工人在現(xiàn)場下井時重復安裝傳統(tǒng)扶正器的時間，牢固性極高，同時減少了繁瑣的部件，制造安裝都很方便，并且體重輕了，成本低，耐磨性是傳統(tǒng)扶正體的1.8倍，提高了修井周期，節(jié)省檢修費用。

科技展望

隨著不定形耐火材料在耐火材料中的比率提高，耐火澆注料必將迅速發(fā)展，與此同時品種增加質(zhì)量也將相應提高，重點仍將發(fā)展低水泥、超低水泥和無水泥耐火澆注料，結合資源條件選用均化和優(yōu)質(zhì)原料和特殊骨料以改善基本組成，研究和推廣采用纖維加強耐火澆注料和自流耐火澆注料，應用各種外加劑以提高耐火澆注料的性能，此外，發(fā)展專用型澆注料(如出鐵溝、盛鋼桶內(nèi)襯等)以及具有特殊功能型材料(如耐磨、耐酸、耐堿、高強隔熱、高強高導熱等特性)，在生產(chǎn)和應用技術方面完善生產(chǎn)設備與施工配套機具。