耐火可塑料(plastic refractories)

以捣打、震动或挤压方法施工的泥坯状或泥团状不定形耐火材料。由一定级配的耐火骨料、粉料、结合剂、外加剂加水或其他液体经过充分混练而成。按耐火骨料材质分为：粘土质、高铝质、刚玉质、硅质、镁质、铬质、锆英石质和碳化硅质耐火可塑料等。按结合剂种类分为：水玻璃、磷酸盐、硫酸盐和有机结合剂耐火可塑料等。按硬化方式分为：气硬性或热硬性耐火可塑料两种。

组成 耐火可塑料通常采用Al2O3一SiO2系骨料，选择时主要考虑材料的体积稳定性，一定的吸水率并能与胶结材料很好烧结的粘土熟料、烧结氧化铝、电熔氧化铝等作骨料。结合粘土通常是可塑料的重要原料，直接影响可塑料性能，除要求其可塑性和结合性良好以外，还应重视粘土的烧结性能和碱含量指标。可塑料中掺有一定数量的生粘土，用它砌筑的炉体干燥时产生收缩，加热冷却后还会进一步收缩，如果收缩量过大就会造成炉体损坏。高温下的二次莫来石化引起的体积膨胀，不能抵消生粘土造成的收缩，因此常在可塑料中加入适量的膨胀性材料，如蓝晶石细粉。蓝晶石在1300℃开始分解形成莫来石和石英时，急剧产生10％～12％的体积膨胀，借以抵消可塑料基质部分的高温收缩。但干燥收缩仍然存在，所以加入适量的超细瘠性原料，如石英、电熔氧化铝等细粉、代替部分粘土，这既对减少收缩有利，还可提高高温负荷性能。

可塑料常用的外加剂还有增塑剂、增强剂等。纸浆废液、环烷酸、木质素磺酸盐及无机、有机的胶体保护剂均可用作增塑剂，草酸、脂肪族胺等对磷酸结合的可塑料可延长保存期。

混合后泥料困料，既能消除料中部分气体，又能增加泥料塑性，挤压成型或再加真空脱气措施，可塑料的质量会更好。耐火可塑料的可塑性高低对施工和贮存都非常重要，生产中常以可塑性指数(Work ability Index即w．I)——试样受冲击力后的塑性变形高度与原试样高度的百分比进行控制，一般为15％～40％，实际多采用20％～35％，低于20％时泥料干硬，施工困难，高于35％时泥料太软，不易捣实而且加热后收缩也大。

性能 一般技术性能与通常的不定形耐火材料近似。以下着重叙述线变化率、强度、抗热震性三个方面。

线变化率 可塑料的体积稳定性可依据线变化率及热态线膨胀率来判断。图1为氧化铝含量42％的热硬性可塑料往返加热的热膨胀曲线。加热初期，由于粘土部分脱水产生收缩，继续加热逐渐趋向膨胀。经过3～4次反复加热、冷却，其线变化率与一般粘土砖和高铝砖近似。

强度 通常可塑料加热至1200～1300 ℃以上进入烧结，冷态强度增高。在1100～1200℃以前热态抗折强度比冷态抗折强度高，当温度达到1200℃以上，部分可塑料呈软化状态，则热态强度比冷态强度低。1200℃以上，热态强度与冷态强度呈现完全不同倾向，图2为可塑料抗折强度实例。从实际效果考虑，掌握耐火可塑料的热态强度变化特性是很重要的。

抗热震性 与相同材质的耐火砖以及其他不定形耐火材料相比，可塑料的抗热震性较好，主要有以下几点：硅酸铝质可塑料在加热过程和高温下使用时，不会产生晶型变化而引起严重变形，加热面附近的矿物组成为莫来石和方石英微晶，玻璃相较少，由加热面向低温侧的结构和物相的物理性质是递变而非激变。

常用的耐火可塑料有粘土质、高铝质和刚玉质的，其技术性能见表。

应用 耐火可塑料使用温度因材质而异，如普通粘土质的可用于1300～1400℃，优质粘土质的可用于1400～1500℃，高铝质的可用于1500～1600℃，刚玉质的可用于1500～1900℃。为使耐火可塑料烘烤升温时容易脱水，在工作面每隔100～150mm预设3～6mm直径的小排气孔，孔深度为壁厚的三分之二。此外，每隔1000～1500rnm需设置1～3mm宽、50mm深的膨胀缝，以缓冲可塑料的热胀冷缩变化。可塑料一般不需要养护，由于应用了水溶性添加剂，所以要尽早进行烘烤，倘因某种原因而要搁置一段时间，则需用塑料膜覆盖以防止干裂；烘烤时要尽可能缓慢升温，升温速度一般为30～50℃／h，200℃以下以及800℃附近尤其要缓慢加热。

耐火可塑料适用于各种加热炉、均热炉、退火炉、渗碳炉、电炉、烧结炉等。