耐火可塑料的配方、配比及应用性-耐火材料行业知识-耐火砖高铝砖刚玉砖浇注料河南耐火材料厂-宏泰耐材

耐火可塑料是由70~80%粒状和粉状物料，加10~25%可塑性粘土等结合剂及适量增塑剂配制而成的，呈硬泥膏状，并在较长时间内保持较高可塑性的不定形耐火材料。

耐火可塑料主要用于不直接与熔融物接触的各种加热炉中，材质多为粘土质和高铝质，也有硅质、镁质、铬质、锆英石质和碳化硅质等。若按结合剂分类，有粘土结合、水玻璃结合、磷酸盐结合、硫酸盐结合的可塑料等。

耐火可塑料用的骨料，主要有特级黏土熟料，三级、二级或一级矾土熟料等。耐火骨料最大粒径为10mm，其颗粒级配：10~5mm，33%~40%;5~3mm，28%~35%;小于3mm，28%~35%。应当指出，0.5~0.09mm的颗粒料应尽量减少，或剔除不用。其骨料用量为55%~65%。

耐火粉料一般选用特级、一级或二级矾土熟料制作，其细度为≤0.09mm的应占95%，实际上越细越好。严禁用欠烧料或黏土熟料作耐火粉料。耐火粉料用量为20%~30%。

为了保证能顺利施工和在高温下能正常使用，耐火可塑料一般应具备如下基本性能：①具有一定的可塑性，以便于施工;②具有一定的保存期，以保证在指定的存放期内成型性能不变;③常温养护后具有一定的强度，以利于施工后能拆除框架或搬运;④具备一定的高温体积稳定性，以防止因变形过大而造成炉衬结构破坏。

既然被称做耐火可塑料，那么它的可塑性与什么有关系呢?

可塑料的可塑性与粘土的特性及加入量有直接影响。同时与加水量也有关。可塑性随加水量增多而提高。但不能过高，一般为5~10%。提高可塑性就是要要控制可塑料中粘土用量及加水量，可外加增塑剂。

增塑剂在耐火可塑料中的作用：①使粘土颗粒的吸湿性提高，使粘土微粒分散并被水膜包覆;②使粘土颗粒溶胶化;③使粘土微粒间的静电斥力增高，稳定溶胶;④将阻碍溶胶化的离子作为不溶性的盐排除于系统之外;⑤)使粘土中的水提高粘度，以形成结实的水膜等。常用的增塑剂主要有纸浆废液、环烷酸、木素磺酸盐、木素磷酸盐、木素铬酸盐等。同时耐火可塑料里面用的结合剂也对可塑性产生一定的影响。

软质黏土是耐火可塑料的重要原材料，可塑料主要性能特性也是来源于软质黏土。在耐火可塑料中，软质黏土不但起结合剂作用，同时也起增塑剂和烧结剂作用。它对耐火可塑料的可塑性、保水性、施工性、常温和高温耐火性能，都有较大的影响。因此，配制耐火可塑料用的软质黏土，应具有良好的可塑性、吸湿性，适度的黏性、耐火性和烧结性。从成型和保水性上看，黏塑性最好的是广西泥和水曲柳黏土，最差的是复州黏土，焦作泥与樟树黏土、紫木节黏土可复合使用。其细度：小于0.09mm占85%以上，用量为10%~15%。

化学结合剂为硫酸铝溶液，密度为1.2~1.3g/cm³。采用该结合剂混练后应进行困料，困料时间16h以上。因硫酸铝中的硫酸根与粉料的铁反应，生成硫酸铁并逸出氢气，致使泥料起泡或鼓胀，所以应困料;烘干后的耐火可塑料表面，有淡黄色的析出物，化学和岩相分析认定为铁明矾，其分子式为FeO·Al₂O₃·4SO₃·22H₂O。

，硫酸铝溶液中所含18个结晶水，约在134℃大部分脱除。在330℃左右，再失去小部分结晶水。在835℃上的吸热峰，是硫酸铝分解成Al₂O₃和SO₃，SO₃呈气态逸出。因此，致使耐火可塑料组织结构稍有疏松，强度有所降低;铁明矾差热曲低温段的吸热峰，系结晶水排出所致，752℃的吸热峰为铁明矾分解并放出SO₃造成的，同样对可塑料强度有所影响。

耐火可塑料发泡的数量，与硫酸铝的纯度、密度和加入量有直接关系。一般来说，纯度高、密度大和加入量多时，其发泡数量也多。这是由于带入的硫酸很多所致。因此，在满足耐火可塑料的可塑性、施工性和耐火性的前提下，可选用粗制硫酸铝，配制成低密度溶液，并尽量减少其用量。硫酸铝溶液用量一般为9%~13%。

耐火可塑料用的外加剂，主要有保存剂、增塑剂、增强剂和防腐剂等。其外加物有锂辉石粉(LiO₂·Al₂O₃·4SiO₂)、锂云母粉(LiO₂·Al₂O₃·3SiO₂)和膨润土等烧结剂(亦称矿化剂)，蓝晶石或硅线石等膨胀剂。

耐火可塑料用的外加剂种类较多，除表1中所述之外，还可用聚乙烯醇、糊精、淀粉、羧甲基纤维素、柠檬酸、葡萄糖酸和硅酸乙酯等。外加剂用量一般小于1%，大于1%时兼有结合剂的作用;外加物还有红柱石、硅线石、锆英石和氧化铝粉等，其用量一般大于3%。

耐火骨料的最大粒径为10mm，可塑料含水率约为9%，可塑性指数为17%~30%。表中苏南泥系指苏州泥和南京泥复合使用，前者烧结温度高，后者因含低熔物多，烧结温度低;特黏和Ⅰ矾等，分别代表特级黏土熟料和Ⅰ级矾土熟料等;Ⅰ、Ⅱ矾为Ⅰ级和Ⅱ级矾土熟料，以1：1混合制成耐火粉料;外加剂根据耐火可塑料的使用要求，进行选定，参见表1。例如，生产后即进行施工，可不掺加保存剂和防腐剂。