不定型耐火材及其市場(chǎng)應(yīng)用前景

1、不定型耐火材料及其市場(chǎng)應(yīng)不定型耐火材料及其市場(chǎng)應(yīng)用前景用前景 目錄1.概述2.不定型耐火澆注料3.不定型耐火搗打料4.不定型耐火可塑料5.不定型耐火噴射料和不定型耐火投射料6.不定型耐火泥1.概述概述 不定型耐火材料是由合理級(jí)配的粒狀和粉狀料與結(jié)合劑共同組成的不經(jīng)成型和燒成而直接供使用的耐火材料【1】，其基本組成是粒狀和粉狀。一般粒狀料稱為骨料、粉狀料稱為摻合料、結(jié)合劑稱為膠結(jié)劑。由于其無(wú)固定的外型，可制成漿狀、泥膏狀和松散狀。不定型耐火材料按其工藝特性可分為澆注料、可塑料、搗打料、噴射料、投射料、耐火泥和耐火涂料等。由于其生產(chǎn)只經(jīng)過(guò)粒狀、粉狀料的制備和混合料的混練過(guò)程，因此其過(guò)程簡(jiǎn)便，成品率

2、高，供應(yīng)較快，熱能消耗較低。加之其可制成任何形狀的構(gòu)筑物，用適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)法還可制成堅(jiān)固的整體構(gòu)筑物，所以，適應(yīng)性強(qiáng)，施工過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高。另外，當(dāng)耐火磚的砌體或整體構(gòu)筑物局部損壞時(shí)，還可利用噴射、拋投設(shè)備進(jìn)行冷態(tài)或熱態(tài)修補(bǔ)，既迅速又經(jīng)濟(jì)。1.概述概述由于不定型耐火材料有上述許多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在加熱爐中廣泛應(yīng)用普通的和輕質(zhì)的不定型耐火材料，并向加纖維方向發(fā)展。在熔煉爐中，不定型耐火材料的應(yīng)用也在進(jìn)一步發(fā)展。目前，不定型耐火材料已成為為中高溫工業(yè)服務(wù)的重要基礎(chǔ)材料之一，與鋼鐵、有色金屬、建材、輕工、電子及化工等行業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。不定型耐火材料的技術(shù)進(jìn)步，保證了中高溫工業(yè)新技術(shù)的實(shí)施。一些發(fā)達(dá)國(guó)家

3、不定型耐火材料已發(fā)展到占全部耐火材料的一半以上。隨著不定型耐火材料新技術(shù)的快速發(fā)展，許多優(yōu)異性能的新產(chǎn)品層出不窮，顯示出廣闊的市場(chǎng)前景。2.不定型耐火澆注料不定型耐火澆注料不定型耐火澆注料是以粉狀、粒狀耐火物料與適當(dāng)結(jié)合劑的水等配成，具有較高流動(dòng)性的耐火材料。多以澆注或（和）震實(shí)方式施工。結(jié)合劑多用水硬性鋁酸鈣水泥。用絕熱的輕質(zhì)材料制成的不定型耐火澆注料又稱輕質(zhì)澆注料。 耐火澆注料是不定形耐火材料的主要品種2。在第二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)首先以耐火澆注料作為鍋爐和石油生產(chǎn)設(shè)備的異形磚代用品。60年代以來(lái)不定形耐火材料發(fā)展迅速，到90年代中葉，日、美、德等國(guó)家的不定形耐火材料產(chǎn)量已占耐火材料總產(chǎn)量

4、的1/3以上，其中耐火澆注料占不定形耐火材料的70%左右。我國(guó)在20世紀(jì)50年代初期開(kāi)始應(yīng)用硅酸鹽水泥耐火澆注料（當(dāng)時(shí)稱為耐熱混凝土），主要用于700以下的熱2.不定型耐火澆注料不定型耐火澆注料工設(shè)備。19651975年普遍采用鋁酸鈣水泥和磷酸鹽耐火澆注料（當(dāng)時(shí)稱為耐火混凝土），使用溫度提高到14001600；1976年初制定了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，此后產(chǎn)品種類迅速增加，質(zhì)量也逐步提高。從80年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)外各種高性能的不定形耐火材料得到很大發(fā)展，克服了鋁酸鹽水泥澆注料、化學(xué)結(jié)合澆注料在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)低熔物和有害氣體的缺點(diǎn)，使不定形耐火材料的使用溫度有較大幅度的提高。到目前為止3，耐火澆注料已走過(guò)了一個(gè)由

5、“水合結(jié)合化學(xué)結(jié)合聚合結(jié)合水合結(jié)合+聚合結(jié)合凝聚結(jié)合”的發(fā)展過(guò)程,由會(huì)帶入高雜質(zhì)的結(jié)合劑向低雜質(zhì)乃至無(wú)雜質(zhì)結(jié)合劑2.不定型耐火澆注料不定型耐火澆注料的方向發(fā)展,耐火澆注料的純度不斷提高。開(kāi)發(fā)致密質(zhì)低水泥、超低水泥澆注料已成為澆注料研制的主流。而且，由于澆注料物化性能的顯著改善，其應(yīng)用范圍也得到了很大的拓展，呈現(xiàn)出由一般通用型向具有某些優(yōu)異性能型轉(zhuǎn)換的格局。例如在冶鋁行業(yè)，作為鋁電解的主要設(shè)備，鋁電解槽的使用壽命直接關(guān)系到整個(gè)電解鋁行業(yè)的發(fā)展,因而如何提高鋁電解槽的使用壽命已成為相關(guān)科研工作者的研究重點(diǎn)。現(xiàn)階段，大多鋁電解槽雖然已在陰極碳?jí)K下采用了干式防滲料4,但在電解槽側(cè)部（即陰極碳?jí)K外,陰極

6、鋼棒外側(cè)端部,碳?jí)K側(cè)部）一般仍采用傳統(tǒng)耐火澆注料（見(jiàn)圖1）。2.不定型耐火澆注料不定型耐火澆注料圖1 鋁電解槽內(nèi)襯結(jié)構(gòu)2.不定型耐火澆注料不定型耐火澆注料這種耐火混凝土用水量大,防滲性能差,耐久性差；在鋁電解槽運(yùn)行過(guò)程中,由于陰極碳?jí)K以及搗固碳糊與槽壁之間不可避免的存在孔隙,再加上直流電場(chǎng)的作用,電解質(zhì)和鋁液將滲漏到陰極原搗固碳糊碳?jí)K之下，直達(dá)耐火混凝土處,并沿耐火混凝土裂縫繼續(xù)往下滲漏。熔融的電解質(zhì)和鋁液不斷向陰極內(nèi)襯中的滲透侵蝕和內(nèi)襯材料的化學(xué)反應(yīng)，會(huì)造成電解槽側(cè)部漏鋁、鋼棒受損、底部散熱增大，熱平衡被破壞；會(huì)造成槽底結(jié)殼變厚，槽況惡化，技術(shù)指標(biāo)變差，可直接導(dǎo)致電解槽的早期破損。由此可見(jiàn)，

7、熔融的電解質(zhì)和鈉、鋁液的滲透侵蝕是當(dāng)前影響鋁電解槽壽命的主要因素之一。由于在陰極碳?jí)K下已經(jīng)采用了防滲效果明顯的干式防2.不定型耐火澆注料不定型耐火澆注料滲料，這就使得解決陰極碳?jí)K、槽壁和陰極鋼棒三者之間區(qū)域的防滲問(wèn)題突出出來(lái)。解決這一區(qū)域的核心就在于提高防滲澆注料的性能。焦作工學(xué)院工礦技術(shù)開(kāi)發(fā)公司目前已開(kāi)發(fā)出鋁電解槽用陰極鋼棒澆注料，其防滲性能已達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。3.不定型耐火搗打料不定型耐火搗打料 搗打料是一種呈松散狀的以強(qiáng)力搗打進(jìn)行施工成形的不定形耐火材料，主要由耐火原料制成的分配合理的顆粒和細(xì)粉組成。粒料、粉料可由各種材質(zhì)制成，依使用要求而定。無(wú)論采用何種材質(zhì)，由于搗打料主要用于與熔融物

8、直接接觸之處，要求粒、粉狀料必須具有高的體積穩(wěn)定性、致密性和耐侵蝕性。通常，都采用經(jīng)高溫?zé)Y(jié)或熔融的材料。搗打料的耐火性和耐火熔融物侵蝕能力都可通過(guò)選用優(yōu)質(zhì)耐火原料。采用正確配比和混合以及強(qiáng)力搗實(shí)而獲得。同澆注料和可塑料相比，高溫下它具有較高的穩(wěn)定性和耐侵蝕性。 3.不定型耐火搗打料不定型耐火搗打料但是；其使用壽命在很大程度上取決于使用前的預(yù)燒或在第一次使用時(shí)的燒結(jié)質(zhì)量，若加墊面燒結(jié)為整體而無(wú)龜裂并與底層不分離，則使用壽命可得到提高。搗打料呈干或半干的松散狀，只有以強(qiáng)力搗打才可獲得密實(shí)的結(jié)構(gòu)。搗打料施工時(shí)按實(shí)際情況而定，當(dāng)實(shí)測(cè)搗打料散狀密度為1.33g/cm3，只能分兩層壓打施工，否則難以保證

9、壓實(shí)密度均勻。壓縮比應(yīng)為0.7時(shí)壓打施工。采用雙面刮板。第一層鋪料刮平后縱橫各用往復(fù)式砂石打5次，再刮平輔料，再縱橫各用往復(fù)式夯打5次。計(jì)算得壓實(shí)料密度為1.82-2.00g/cm3，基本滿足技術(shù)要求。 3.不定型耐火搗打料不定型耐火搗打料搗打料應(yīng)當(dāng)按如下施工：（1）開(kāi)始搗打要快，后來(lái)要慢；（2）基準(zhǔn)面要照準(zhǔn)，確保壓實(shí)料厚度和表面平整度；（3）合理確定分層搗打的厚度，確定壓實(shí)密度。目前，干式防滲混合料占不定形耐火材料的30左右，主要用在冶鋁行業(yè)。眾所周知，自冰晶石一氧化鋁熔鹽電解運(yùn)法發(fā)明以來(lái)，在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，雖然鋁電解槽陰極基本結(jié)構(gòu)并未有大的改變，但對(duì)陰極內(nèi)襯材料的研究卻從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)，這是

10、因?yàn)殇X電解槽在工作過(guò)程中所存在的高溫熔體，特別是電解質(zhì)和生產(chǎn)過(guò)程中所存在的鈉逐步向陰極碳?jí)K，耐火磚和保溫層中滲透。滲入陰極下部的電解質(zhì)和鈉 3.不定型耐火搗打料不定型耐火搗打料等與耐火，保溫材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，一方面體積膨脹產(chǎn)生很大的應(yīng)力，電解槽爐底上抬，槽殼變形導(dǎo)致漏爐與破損；另一方面它改變了耐火，保溫材料的化學(xué)組成，降低其保溫性能，破壞電解槽的熱平衡使后期生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)降低，能耗增加，因此研究適宜的陰極防滲方法，減少電解質(zhì)對(duì)陰極保溫材料的破壞成為鋁工業(yè)的重點(diǎn)研究項(xiàng)目之一。從焦作萬(wàn)方鋁廠破損槽分析看，大部分由于內(nèi)應(yīng)力造成爐底的變形使槽破壞，因此，填充在耐火磚層與保溫磚間的氧化鋁防滲擋板應(yīng)該進(jìn)一步

11、改進(jìn)，因此我們嘗試研究了新型干防滲混合材料，這是一種簡(jiǎn)單易行，且材料成本低的新型材料。 3.不定型耐火搗打料不定型耐火搗打料該材料可與滲透的電解質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一層厚約115mm的玻璃相，并保持玻璃相下面干料依然松軟，所以該物質(zhì)不但阻止電解質(zhì)進(jìn)一步向下滲透，也避免了防滲區(qū)全厚度裂縫，能緩沖一定垂直應(yīng)力，阻止陰極因內(nèi)應(yīng)力加大而造成變形與破損，且經(jīng)過(guò)嘗試對(duì)于早期破損槽的防滲料可以實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，我們焦作工學(xué)院工礦技術(shù)開(kāi)發(fā)公司開(kāi)發(fā)出了一種新型的干式防滲混合料，該防滲料具有很好的防滲效果，同時(shí)能保溫，消除垂直應(yīng)力，大大減緩了由于耐火磚縫隙造成的侵蝕及槽底上抬。由于防滲料施工后有很

12、好的規(guī)整面，大大地提高了電流效率，減少了耗電量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。我們配制出的干式防滲混合料不僅具有一般防滲的性能3.不定型耐火搗打料不定型耐火搗打料技術(shù)指標(biāo)，而且該配方大大減緩了侵蝕速度及其反應(yīng)量，在振實(shí)密度相對(duì)較低的情況下，還形成了良好的霞石防護(hù)層，更好地阻止了冰晶石的侵蝕，未反應(yīng)防滲料的重復(fù)使用也在很大程度上節(jié)省了原料，降低了筑爐成本。4. 不定型耐火可塑料不定型耐火可塑料 不定型耐火可塑料是由粉粒狀耐火物料與粘土等結(jié)合劑和增塑劑配成，呈泥膏狀，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有較高可塑性。施工時(shí)可輕搗或壓實(shí)，經(jīng)加熱獲得強(qiáng)度。粉狀料是可塑料的主要組分，一般占總量的7085，一般采用粘土熟料和高鋁質(zhì)熟料。

13、可塑性粘土是可塑料的主要組分，雖占可塑料總量的1025，單它對(duì)可塑料的可塑性，對(duì)可塑料和其硬化體的結(jié)合強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性和耐火性卻影響很大。4. 不定型耐火可塑料不定型耐火可塑料不定型耐火可塑料有如下性質(zhì)：（1）有較高的可塑性，經(jīng)長(zhǎng)期儲(chǔ)存后，仍具有一定的可塑性；（2）需加入適量的氣硬性和熱硬性結(jié)合劑來(lái)改進(jìn)以軟質(zhì)粘土作結(jié)合劑的可塑料在施工后硬化緩慢和常溫強(qiáng)度很低等缺點(diǎn)。（3）可塑料在干燥和加熱過(guò)程中往往產(chǎn)生很大的收縮。（4）可塑料的耐熱震性較好。4. 不定型耐火可塑料不定型耐火可塑料可塑料的配置過(guò)程，一般是先經(jīng)配料，再經(jīng)混練和脫氣并擠壓成條，最后經(jīng)切割或再積壓稱塊、餅或其他需要的形狀，密封儲(chǔ)存，供

14、應(yīng)使用?？伤芰咸貏e是用于鋼鐵工業(yè)中的各種加熱爐、均熱爐、退火爐、滲碳爐、熱風(fēng)爐、燒結(jié)爐等處。也可用于小型電弧爐的爐蓋、高溫爐的燒嘴以及其他相似的部位。使用溫度普通粘土可塑料13001400；優(yōu)質(zhì)粘土可塑料14001500；高鋁質(zhì)可塑料16001700甚至更高；鉻質(zhì)可塑料15001600。 5. 不定型耐火噴射料和不定型不定型耐火噴射料和不定型耐火投射料耐火投射料 （1） 不定型耐火噴射料不定型耐火噴射料是以壓縮氣體為動(dòng)力的噴射機(jī)具進(jìn)行噴射方式施工的不定型耐火材料。分濕法施工和干法施工兩種。由于其主要用于涂層和修補(bǔ)其他爐襯，所以還稱為噴涂料和噴補(bǔ)料。不定型耐火噴射料主要是以各種耐火的粒狀料和粉狀

15、料組成，結(jié)合劑含量一般較低，還往往含有適量助熔劑以促進(jìn)燒結(jié)，多數(shù)還加有少量水分。粒狀和粉狀料一般根據(jù)爐內(nèi)可能達(dá)到的最高使用溫度、溫度波動(dòng)范圍、爐渣性質(zhì)和對(duì)爐襯性質(zhì)的要求選定材料。5. 不定型耐火噴射料和不定型不定型耐火噴射料和不定型耐火投射料耐火投射料我們焦作工學(xué)院工礦技術(shù)開(kāi)發(fā)公司開(kāi)發(fā)出了一種高性能可噴射耐火混凝土，這種高性能可噴射耐火混凝土其主要技術(shù)指標(biāo)如下：3d強(qiáng)度最高可達(dá)到28.9mpa，耐火度可達(dá)到1650；28d強(qiáng)度最高可達(dá)到 32.5mpa，耐火度可達(dá)到1700以上；其成本低于普通耐火混凝土50%以上，可廣泛應(yīng)用于冶金，石油，化工等工業(yè)部門的耐火工程（熱工窯爐，煙氣，煙囪等工程的建

16、造和修補(bǔ)）。 高性能可噴射耐火混凝土的使用，可比普通的耐火混凝土節(jié)約成本50%60%，其不僅能顯著節(jié)約能源，減少材料用量，而且還能大大縮短建設(shè)工期。5. 不定型耐火噴射料和不定型不定型耐火噴射料和不定型耐火投射料耐火投射料高性能可噴射耐火混凝土與其它材料相比具有良好的粘結(jié)強(qiáng)度，并能嵌入結(jié)構(gòu)表面較大的洞穴和裂縫，保障與被加固結(jié)構(gòu)的共同工作，并具有快凝、早強(qiáng)的特點(diǎn)，能在短期內(nèi)滿足生產(chǎn)使用的要求。我公司研制成功的高性能可噴射耐火混凝土用于修補(bǔ)耐火工程，完全可以使其達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)要求，相比拆除重建更能節(jié)約大量資金。其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)的效益都是顯而易見(jiàn)的。（2）不定型耐火投射料不定型耐火投射料的組成與性質(zhì)與

17、不定型耐火噴射料相同。它是用高速運(yùn)轉(zhuǎn)的投射機(jī)具，以5060m/s的線速度，將混合料投射于低層之上。主要適用于圓形的窯爐和容器，特別是常用于構(gòu)成整體性盛鋼筒和鐵水罐內(nèi)襯。6. 不定型耐火泥不定型耐火泥 耐火泥是由粒狀料和粉狀料組成供調(diào)治泥漿用的不定型耐火材料。主要用作砌筑耐火磚砌體的接縫和涂層材料。當(dāng)用作接縫材料時(shí)，可調(diào)整磚的尺寸誤差和不規(guī)整的外形，使砌體整齊和負(fù)荷均衡，以構(gòu)成堅(jiān)強(qiáng)和嚴(yán)密的整體，來(lái)抵抗外力的破壞和防止氣體、熔融液的侵入。當(dāng)作為涂料時(shí)，其質(zhì)量對(duì)保護(hù)層是否能使底層充分發(fā)揮其應(yīng)有的效用和延長(zhǎng)使用壽命有密切關(guān)系。耐火泥的粉料可選用各種燒結(jié)充分的熟料和其他體積穩(wěn)定的耐火原料制成。普通耐火泥

18、用的結(jié)合劑為塑性粘土；若要求耐火泥在常溫和中溫下具有較快的硬化速度和較高的強(qiáng)度，應(yīng)摻入適合的化學(xué)結(jié)合劑；化學(xué)6. 不定型耐火泥不定型耐火泥結(jié)合耐火泥有氣硬性、水硬性和熱硬性。氣硬性耐火泥常用硅酸鈉等氣硬性結(jié)合劑配制，水硬性耐火泥以水泥作結(jié)合劑制成，熱硬性耐火泥常用磷酸和磷酸鹽等熱硬性結(jié)合劑配成。在工業(yè)窯爐中，常根據(jù)砌筑體的性質(zhì)、使用環(huán)境和施工特點(diǎn)分別選用各種耐火泥。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，不定型耐火材料在耐火材料行業(yè)中所占的比例越來(lái)越大，因此，其市場(chǎng)前景廣闊。鉆床和銑床的區(qū)別鉆床和銑床的區(qū)別鉆床系指主要用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。通常鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鉆頭軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鉆床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工精度

19、相對(duì)較低，可鉆通孔、盲孔，更換特殊刀具，可擴(kuò)、锪孔，鉸孔或進(jìn)行攻絲等加工。銑床是用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。鏜床與銑床的區(qū)別鏜床與銑床的工作原理和性質(zhì)相似。刀具的旋轉(zhuǎn)是主運(yùn)動(dòng)，工件的移動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 鏜床多用于加工較長(zhǎng)的通孔，大直徑臺(tái)階孔，大型箱體零件上不同位置的孔等。由于鏜床的刀盤和鏜桿剛性較高，因此加工出的孔的直線度，圓柱度和位置度等都很高。 銑床也可以進(jìn)行鏜孔，但加工范圍較小，精度也較低。銑床多用于平面，成型面，槽等加工。 搖臂鉆是效率很高的孔加工機(jī)床，由于它的主軸可以在加工范圍內(nèi)快速的任意移動(dòng)，而工件固定。因此加工大型箱體零件上的不同位置的孔，螺孔等，效率很高。編輯本段立式銑床的日常保養(yǎng)班前保養(yǎng) (1)開(kāi)車前檢查各油池是否缺油，并按照潤(rùn)滑圖所示，使用清凈的機(jī)油進(jìn)行一次加油。 (2)檢查電源開(kāi)關(guān)外觀和作用是否良好，接地裝置是否完