不定型耐火材料原材料及结合剂

    不定型耐火材料的原料分为耐火骨料、耐火粉料、结合剂和外加剂。采用不同性质的原材料，可配置成不同的性能、使用温度和适用范围的不定型耐火材料。现代的不定型耐火材料，一般系用复合的原材料，充分发挥其各自的特性，以便获得优质佳的理化性能，提高窑炉和热工设备的使用寿命。为了正确合理地选用其原材料，必须了解各种原材料的性质及其技术要求。

    结合剂对耐火材料性能的影响较大，若结合相为低熔点物相，则材料在高温下的抵抗热、重负荷和耐侵蚀性能均会显著降低;反之，若结合相为高熔点晶相，则能改善上述性能。不定形耐火材料主要依靠结合相的作用使其结合为整体，结合相的性质在很大程度上对其常温、中温和高温性能起决定性作用。因此，在选择不定形耐火材料的结合相时，要尽量减少结合相对高温性能可能带来的不利影响。

    结合剂是胶结耐火骨料和粉料，并使不定型耐火材料产生强度的材料。其胶结方式分为水和结合、化学结合、聚合结合和凝聚结合等多种，或者是几种结合方式的共同作用。结合剂是不定型耐火材料的重要组成部分，其种类分为无机结合剂和有机结合剂两大类，而常用的是无机结合剂。无机结合剂又可分为水泥类和其他类结合剂。水泥类结合剂有硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和方镁石水泥等，主要通过水泥的水合作用而使不定型耐火材料生产强度，其他类结合剂有水玻璃、磷酸、磷酸盐、硫酸盐、软质黏土和超微细粉等，主要通过其化学、聚合和凝聚等作用，使不定型耐火材料产生强度；有机结合剂主要有亚硫酸盐纸浆废液、糊精、淀粉、羧甲基纤维素、硅酸乙酯、焦油沥青和酚醛树脂等，主要通过其黏着结合、聚合或缩合、碳化等作用使其获得强度。

    不定形耐火材料结合剂选用原则首先考虑与材质匹配原则。对于同类结合剂，由于化学纯度、组成不同，其耐高温性能也不同。所选用的结合剂不应明显降低材料的高温性能，降低材料档次和牌号。选用水合、凝聚结合剂的化学组成与主材质的尽可能相一致，这样便可制得所谓“自结合”的浇注料，由此尽可能避免结合剂作为杂质而产生低熔点相。由于无机类结合剂多数含有降低耐火材料高温性能的有害杂质(如CaO、Na2O、K2O等)，为了提高高温使用性能，不定形耐火材料的结合方式已由水合结合和化学结合向凝聚结合的方向发展。低水泥、超低水泥结合浇注料就是水合结合和凝聚结合的复合，由此大幅度减少了CaO等杂质含量。此外，选用结合剂要考虑其与所用原料的润湿性、黏结性等因素。结合剂应不与其所用的耐火原料发生激烈的促凝反应。