隔热不定形耐火材料的开发与应用杜景云王国海张久梅(抚顺市抚大耐火材料有限公司)摘要介绍了隔热不定形耐火材料的原料、特点、结构设计要求、施工时注意事项及其应用领域和使用效果,指出了隔热不定形耐火材料在工业炉领域将得到日益广泛的应用。关键词不定形耐火材料隔热材料轻质耐火砖开发与应用!"#$#%#&’()#*!+*$+((&,-+!,’*’./*0"+(#$"#+!,*0/&+!,’*1#.1+-!’12!"#$%&’"%()%&*"+,)$-,)%$"./$(0"1,"%0"2)3/45)67+5’8+9,:729)+3456785;,/<)5$%75+2"6/2.)7/5$)=,6,)5)67/5$17$61,2/1$&%2/.)%2,%+7$6/$%+5)7$+%,)<<=$/24$/=2)%2"1$%&/44/671+4"%1,)2,/)7$%1"=)7$+%5/45)67+5’,<+$%7/2+"77,)77,/5/45)67+5’>+"=2?/&5)2")=)<<=$/2>$2/=’$%7,/4$/=2+4$%2"175$)=4"5%)6/@9:;<=6>4"%1,)25/45)67+5’,/)7$%1"=)7$+%.)7/5$)==$&,75/45)67+5’?5$6A2/B/=+<./%7)%2)<<=$6)7$+%C前言节能要求对现代工业窑炉的重要性是不言而喻的。传统工业炉窑为达到保温节能的目的,通常在重质耐火砖砌筑体或重质不定形耐火材料施工体外增加保温层,由于采用的保温材料使用温度较低,所以在中、高温工业炉窑上的使用受到很大的限制。重质层很厚,窑炉体积庞大、笨重,对间歇式炉来说,蓄热损失大。为解决这一问题,人们开发生产出使用温度高、体积密度小、隔热性能好的系列轻质耐火砖,特别是能直接接触火焰的高档轻质砖。正是这些高档轻质砖的开发与应用,国内陶瓷、电磁等行业中出现了全部用高档轻质砖砌筑的抽屉窑,窑墙厚度减薄,升温速度快,节能效果好。但高档轻质砖的生产成本高,材质品种少,不能满足更多工业窑炉的使用要求。隔热不定形耐火材料是由一定级配的轻骨料、粉料、结合剂及外加剂组成的,形状不定,不需高温烧成即可直接使用并具有隔热作用的耐火材料。因为其外形呈松散状,塑性泥团状、泥膏状或浆状,因此也称为隔热散状耐火材料。根据施工方式的不同,分为隔热浇注料、隔热可塑料、隔热喷涂料和隔热耐火涂料等。用隔热耐火材料替代隔热耐火砖,可以大大减薄炉衬厚度,缩小窑炉体积,减少材料用量和窑炉重量,降低钢结构费用和基建费用,使窑炉造价大幅度降低。D隔热不定形耐火材料的原料D9C轻质骨料轻质骨料在隔热不定形耐火材料中起骨架作用,用量也最大,它最终决定隔热不定形耐火材料的各项理化性能及使用性能。EF冶金能源DG卷C期DGGC9C万方数据生产轻质骨料可借助隔热耐火砖的生产工艺,通过在耐火原料坯体中加入可燃物或气体,经成型、烧成、粉碎、筛分后得到各种粒径的轻质骨料。用可燃物加入法生产轻质骨料是一个行之有效的方法。将木屑,聚苯乙烯等可燃物质或可升华的添加物与耐火原料混合均匀,在烧成过程中形成气孔,其优点是:气孔的大小和形状可以控制,成坯方法有多种可供选择,生产厂不需过多投入设备就能生产。!"!结合剂应根据耐火材料的材质,施工方法以及使用环境对材料的要求等来选择结合剂。隔热不定形耐火材料用结合剂种类繁多、性能各异,通常分为无机结合剂与有机结合剂。不同种类结合剂在不同条件下表现的性能不一,为使隔热不定形耐火材料满足使用要求,通常使用两种或两种以上的结合剂。无机结合剂分为六大类:(#)硅酸盐类,如水玻璃、结合粘土等;(!)铝酸盐类,如普通铝酸钙水泥,纯铝酸钙水泥等;($)磷酸盐类,如磷酸氢二铝等;(%)硫酸盐类,如硫酸铝等;(&)氯化物类,如聚合氯化铝等;(’)溶胶类,如硅溶胶,铝溶胶等。有机结合剂分为两类:(#)天然有机物,如糊精、树胶、纸浆废液等;(!)合成有机物,如硅酸乙脂等。!"$外加剂加外加剂是为了改善隔热不定形耐火材料的物理性能、施工性能和使用性能,按功能分为五类。(#)改变流变、塑变性能类,如减水剂、分散剂、增塑剂、胶凝剂、解胶剂;(!)调节凝结、硬化速度类,如促凝剂、缓凝剂、保水剂;($)调节内部组织类,如发泡剂,消泡剂;(%)保持施工性能类,如保存剂,防冻剂;(&)改善使用性能类,如快干剂、膨胀剂。!"%其它常用外加材料为了提高隔热不定形耐火材料的抗折、耐压强度,增强耐磨、耐冲刷和抗热震稳定性能等,常加入耐火材料的微粉、耐火...