隔热不定形耐火材料由轻骨料、粉末、粘合剂和外加剂组成,形状不确定,无需高温燃烧即可直接使用,具有隔热效果。用保温耐火材料代替保温耐火砖,可大大降低炉衬厚度,减少窑体积,减少材料消耗和窑重量,降低钢结构成本和基础设施成本,大大降低窑成本。保温不定形耐火材料的原材料有以下几种。
1、轻质骨料
轻质骨料在保温不定形耐火材料中起骨架作用,用量,终决定了保温不定形耐火材料的理化性能和使用性能。
借助隔热耐火砖的生产工艺,轻质骨料的生产可以通过在耐火原料坯体中加入可燃物或气体,经过成型、燃烧、粉碎和筛分,得到各种粒径的轻质骨料。
轻质骨料的生产是一种有效的方法。锯末、聚苯乙烯等可燃物质或升华添加剂弓耐火材料均匀混合,在燃烧过程中形成孔,其优点是孔的大小和形状可以控制,坯料方法可供选择,厂家不需要投入太多设备即可生产。
2、结合剂
结合剂应根据耐火材料的材料、施工方法和使用环境对材料的要求进行选择。隔热不定形耐火材料的结合剂种类繁多,性能各异,通常分为无机结合剂和有机结合剂。不同种类的结合剂在不同条件下具有不同的性能。为了满足隔热不定形耐火材料的使用要求,通常使用两种或两种以上的结合剂。
无机结合剂分为六类:(I)硅酸盐,如水玻璃、粘土等。;(2)铝酸盐,如普通铝酸钙水泥、纯铝酸钙水泥等;(3)磷酸盐,如磷酸氢二铝;(4)硫酸盐,如硫酸铝;(5)气化物,如聚合气化铝;(6)溶胶,如硅溶胶、铝溶胶等。
有机结合剂分为两类:(1)天然有机物,如糊精、树胶、纸浆废液等;(2)合成有机结合剂;
3、外加剂
添加添加剂是为了提高保温不定形耐火材料的物理性能、施工性能和使用性能,根据功能分为五类。(1)改变减水剂、分散剂、增塑剂、胶凝剂、解胶剂等流变、塑变性能;(2)调节凝结、硬化速度,如促凝剂、缓凝剂、保水剂;(3)调节发泡剂、消泡剂等内部组织;(4)保持保存剂、防冻剂等施工性能;(5)提高快干剂、膨胀剂等性能。
4、其他常用的外加材料
为了提高保温不定形耐火材料的抗折、抗压强度,增强耐磨、耐冲刷和抗震稳定性,经常添加耐火材料的微粉、耐火纤维和钢纤维。
(1)耐火微粉。是指用物理或化学方法获得的粒径小于10微米的耐火材料微粉,常用的有Si02、AI2〇3、Cr203等微粉。在保温不定形耐火材料中加入微粉,与在致密浇注料中加入微粉一样,还能显著提高商家的热抗折、抗压强度,增强耐磨、耐冲刷、耐腐蚀和抗热震性能。
(2)耐火纤维。加入少量经过特殊处理的耐火纤维,使其均匀地(单丝纤维,而不是球)分散到材料中。常用的有硅酸铝纤维、高铝纤维和莫来石纤维,特殊情况下使用铬硅酸铝纤维、氧化铝纤维和氧化锆纤维。
添加耐火纤维可以大大提高隔热不定形耐火材料的冷热抗折强度,体积密度越小越明显,耐压强度越小。此外,还可以增加施工体的韧性,提高热媒的稳定性。添加的耐火材料量不宜过多,否则不易均匀混合,影响材料的施工性能。一般耐火纤维的添加量为3%〜5%。
(3)钢纤维。添加钢纤维可以提高保温不定形耐火材料的低、中温抗折、耐压强度,增强施工体的抗冲击、耐磨和热震稳定性。常用的是普通碳钢纤维和各种不锈钢纤维,一般添加量为3%〜6%。