1.耐火泥的作用
耐火泥用作接缝材料时，可以调整砖的尺寸 误差和不规整的外形，以使砌体整齐和负荷 均衡，并可使砌体构成坚强和严密的整体， 以抵抗外力的破坏和防止气体、熔融液的侵 入。作涂料时，保护底层，延长使用寿命。
2.对耐火泥的基本要求
具有良好的流动性，便于施工； 施工和硬化后具有必要的黏结性； 具有与砌体或基底材料相同或相当的化学组 成； 与砌体或基底材料相近的热膨胀性。
§8.3其是由耐火骨料和粉料、结合剂及 外加剂等按比例组成，用捣打方法施工，故 称耐火捣打料。
1.捣打料的组成
捣打料中粒状和粉状料所占比例很高，而结 合剂和其他组分所占比重很低，甚至全部由 粒状和粉状料组成。 在捣打料中常依粒料、粉料的材质和使用要 求选用适当的结合剂。 捣打料中一般不加增塑剂和缓凝剂之类的外 加剂，所含水分也较低。
不定形耐火材料结合剂种类及硬化条件
结合剂
不定形耐火材料
种类
材料举例
胶结形成
硬化条件
水泥 硅酸盐水泥、铝酸盐水泥
水合
水硬性
化学 水玻璃，磷酸，磷酸铝、硫酸铝，卤水 无机
粘土 软质粘土
化学、聚合 气硬性、热硬性 凝聚、水合 热硬性、气硬性
超细粉 活性氧化铝
凝聚、水合 气硬性、热硬性
有机
纸浆废液，焦油沥青，酚醛树脂
(2)水泥产物在加热过程中强度的变化
(3)铝酸钙水泥的耐火性能
水 泥 中 C4AF 熔 点 仅 1415℃ ， C12A7 熔 点 仅 1455℃，CA的熔点1608℃，CA2为1770℃， 故铝酸钙水泥的耐高温性能较低。
2.水玻璃
水 玻 璃 的 一 般 化 学 式 为 Na2O·nSiO2 或 Na2O·nSiO2·xH2O，其中n为SiO2与Na2O的分 子比，通称模数。模数愈高，粘结能力愈强。 浇 注 料 用 的 水 玻 璃 模 数 为 2.0~3.0 ， 密 度 为 1.30~1.40g/cm3。
粒状和粉状料是可塑料的主要组分，其质量 分数一般为70~85%。可塑性粘土其质量分数 为10~25%，在一定意义上，粘土的性质和数 量控制着可塑料的性质。
一、可塑料的性质
1.可塑料的工作性 可塑料一般要求具有较高的可塑性(所谓可塑 性，系指泥料受外力易变形而不开裂的性能)， 而且经长时间储存后，仍具有一定的可塑性。 可塑性与粘土特性及其用量，以及水分的数 量(一般为5~10%)有关。 可塑料不能采用水硬性结合剂。
2.浇注料的困料
对于混合料制备后其料中酸腐物质形成气体， 导致其结构发生变化者需困料。而对于制成 后不久即凝固硬化，或在空气中久存也自硬， 以及在混合料制备过程中加入了适当抑制剂 的浇注料，不应或不需困料。
3.浇注料的浇注与成型
多数浇注料仅经浇注或再经震动，即可使混 合料中的组分互相排列紧密和充满模型。
(4)水分
高达25%以上，低至16%左右，甚至完全采用 干混合料，而仅在喷嘴端部混以少量水分进 行喷射。
加水多，喷射料的粘度小，有利于喷射操作， 但对喷射层的体积稳定性、结构致密性、强 度和抗热震性、炉子的热效率，以及喷射层 的形成过程等却有不利影响。
2.喷射料的性质与应用
(1)性质 喷射施工使混合料中的各种颗粒具有很高的 动量，可连续地喷射入底层材料内，获得高 密实度和高强度的喷射层。 与浇注法相比，喷射施工可获得耐侵蚀性较 高的构筑物。
2.捣打料的性质
用暂时性结合剂制成的多数捣打料未烧结前 的常温强度很低，只有在加热达到烧结时， 强度才显著提高；用化学结合剂和由含碳结 合剂制成的捣打料，经适当热处理后，使结 合剂产生强力结合作用或使其中的含碳化合 物焦化后才获得高的强度。
同浇注料和可塑料相比，高温下它具有较高 的稳定性和耐侵蚀性。
五、浇注料的应用
浇注料是目前生产与使用最广泛的一种不定 形耐火材料，主要用于构筑各种加热炉内衬 等整体构筑物。某些由优质粒状料和粉状料 组成的品种也可用于冶炼炉。
§8.2可塑耐火材料
可塑耐火材料是由粒状和粉状物料与可塑粘 土等结合剂和增塑剂配合，加少量水分，经 充分混练，形成一种呈硬性泥膏状并在较长 时间内保持较高可塑性的不定形耐火材料。
2.粉状料
对实现瘠性料的紧密堆积，避免粒度偏析， 保证混合料的流动性，提高浇注料的致密性 与结合强度，保证体积稳定性，促进其在服 役中的烧结和提高其耐侵蚀性都是极重要的。
粉状料的粒度必须合理，其中应含有一定数 量粒度为微米级甚至小于1μm的超细粉。
二、浇注料用的结合剂
结合剂是浇注料中不可缺少的重要组分。根 据其化学组成，可分为无机结合剂和有机结 合剂。根据其硬化特点，可分为气硬性结合 剂、水硬性结合剂、热硬性结合剂和陶瓷结 合剂。 最广泛使用的为铝酸钙水泥(高铝水泥)、水玻 璃和磷酸盐。
(2)应用
喷射料是修补冶金炉的主要原料。一般而论， 炉衬侵蚀面大，热态喷补以湿法较好；填补 局部严重侵蚀的部位，用干法者较多。
三、投射耐火材料
投射耐火材料的组成和性质与喷射料相同， 只是喷射施工法改为用高速运转的投射机具。
四、耐火泥
耐火泥由粉状物料和结合剂组成供调整泥浆 用的不定形耐火材料。主要用作砌筑耐火砖 砌体的接缝和涂层材料。
4.其他结合剂
浇注料中常用的结合剂还有氯化物和硫酸盐 等无机盐。
三、浇注耐火材料的配制与施工
浇注料的各种原料确定之后，首先要经过合 理的配合，再经搅拌制成混合料，有的混合 料还需困料。根据混合料的性质采取适当方 法浇注成型并养护，最后将已硬化的构筑物， 经正确烘烤处理后投入使用。
1.浇注料的配合
3.耐火泥的配制
(1)粉料 选用材质与砌体或基底材料相同或相近的各 种烧结充分的熟料和其他体积稳定的耐火原 料。 极限粒度一般小于1mm，有的还小于0.5mm 或更细，按砖缝或涂层厚度而定，一般不超 过最低厚度的1/3。
(2)结合剂 普通耐火泥用结合剂为塑性粘土
化学结合耐火泥其结合剂依其凝结硬化特点 分为气硬性、水硬性和热硬性。
水泥浇注料其烘烤可大致分为三个阶段： ※排除游离水 110~115℃(10~20℃/h)×24~48h ※排除结晶水 350℃(15~30℃/h)×24~48h ※均热阶段 600℃(15~20℃/h)×16~32h
600℃→工作温度℃(20~40℃/h)
四、浇注料的性质
其性质取决于原料及结合剂品种和数量，也 在一定程度上受施工技术的影响。
4.可塑料的抗热震性
耐火可塑料中含有软质粘土，高温下生成较 多的液相，能减少或缓冲热应力造成的不良 影响，因此热震稳定性好。
二、可塑料的配制和使用
可塑料的配制过程：一般先配料，再混练、 脱气并挤压成条，最后经切割或再挤压成块、 饼或其他需要的形状，密封储存，供应使用。 可塑料特别适用于加热炉、均热炉、退火炉、 渗碳炉、热风炉、烧结炉等处。
化学、黏附
气硬性
复合
软质粘土与铝酸盐水泥
水合、凝聚
气硬性
1.铝酸钙水泥
铝酸钙水泥的化学组成主要是Al2O3和CaO， 有的还有Fe2O3和SiO2，其矿物组成为铝酸一 钙 (CaO·Al2O3) 、 二 铝 酸 钙 (CaO·2Al2O3) 、 七 铝 十 二 钙 (12CaO·7Al2O3) ， 以 及 钙 黄 长 石 (2CaO·Al2O3·SiO2) 、 铁 铝 酸 四 钙 (4CaO·Al2O3·Fe2O3)等。
2.可塑料的硬化与强度
为了克服以软质粘土作结合剂的可塑料在施 工后硬化缓慢和常温强度过低等缺点，一般 加入适量的气硬性和热性结合剂。
3.可塑料在加热过程中的收缩
可塑料中含有较多粘土和水分，在干燥和 1000℃以上加热过程中，往往产生很大的干 缩和烧缩。为了防止收缩，需另外加入助胀 剂(在热处理或使用过程中发生膨胀的物质)， 以抵消粘土产生的收缩。
4.养护
浇注料成型后，需根据其结合剂的硬化特性， 采取适当的措施进行养护，以促其硬化。如 铝酸钙水泥要在适当的温度及潮湿的条件下 养护，而对某些无机盐要经干燥和烘烤。
5.烘烤
浇注料构成热工设备的内衬和炉体时，一般 应在第一次使用前进行烘烤，以便逐步排除 其中的物理水和结晶水，使其体积和某些性 能能达到使用时的稳定状态及某种程度的烧 结。
1.喷射料的组成
(1)粒状和粉状料 其材质应与原炉衬相当，两者物性相近； 极限粒度取决于喷射机的结构和喷补层的厚 度以及喷射方法(如湿法或干法)。
(2)结合剂 快速凝结的化学结合剂应用最多
冷态喷射有时可用水泥，热态喷射不宜采用 水泥
(3)助熔剂 热态喷射除可加结合剂外，有的还另加或只 加少量助熔剂，以利于其快速烧结。
震性较高
※发展迅速
§8.1浇注耐火材料
由于其基本组成和施工、硬化过程与土建工 程中常用混凝土相同，因此也常称此种材料 为耐火混凝土。
一、浇注料用的瘠性耐火原料
1.粒状料 粒状料可由各种材质的耐火原料制成。以硅 酸铝质熟料和刚玉材料用得最多。根据需要， 还经常用到硅质、镁质、铬质和碳化硅质。 以烧结良好的吸水率为1~5%的烧结材料作为 粒状料，可获得较高的强度。
(1)颗粒料的配合 根据最紧密堆积原则进行配合。 各级颗粒料的配比，一般为3~4级，颗粒料的 总量约占60~70%。 级配： 粗：中：细=30：30：40 极限粒度要小于断面最小尺寸的1/5。
(2)结合剂及促凝剂的确定
制品的要求 结合剂的种类 粒状和粉状料的材质
施工条件
(3)用水量
影响因素： ※耐火材料的种类及颗粒配比 ※减水剂的种类及加入量 ※结合剂的种类及加入量 ※施工条件
在常温下，水玻璃硬化缓慢。为促进其硬化，往往添加 一定量的促硬剂(如硅氟化钠，其加入量为水玻璃用量的 10~12%)。
3.磷酸及磷酸盐结合剂
(1)磷酸铝的凝结与硬化
(2)磷酸铝硬化体在高温下的变化
随着温度的升高，从500~900℃硬化体的冷态 强度虽逐渐降低，但热态强度却持续增长。 从1000℃左右到1300~1500℃，硬化体中的各 种磷酸铝都分解成AlPO4和P2O5。P2O5挥发后， 只残留AlPO4，在温度高于1760℃时AlPO4分 解，只残留Al2O3。