耐火材料的制備原理

耐火材料的種類很多，由于所用原料以及對產品性能的要求不同，不同類型的耐火材料的是生產方法也各有特點。根據(jù)耐火材料的生產特點，通常耐火材料生產工藝有：燒結制品生產工藝、熔鑄耐火材料生產工藝、不定形耐火材料生產工藝及非燒結制品生產工藝等。

(1)燒結耐火材料：原料經(jīng)精選提純、均化、破粉碎和分級后，將各種不同品種、組分和性能的原料以及各粒級的熟料，加入適當?shù)慕Y合劑，按擬訂的比例進行配制，通過各種成型機械，將坯料加工成一定形狀的坯體，經(jīng)過干燥，排除坯體中的水分，然后對坯體進行熱處理，使其達到固定外形的作用，并具有預期顯微結構和性能的產品。這類耐火材料有：硅酸鋁質耐火制品、硅質耐火制品、鎂質耐火制品及輕質耐火制品等。

(2)熔鑄耐火材料：熔鑄耐火材料，指原料及配合料經(jīng)過高溫熔化后澆鑄成一定形狀的制品。配合料的熔融方法有電熔法和鋁熱法兩種。電熔法即在電弧爐或電阻爐中熔化配合料。鋁熱法是利用鋁熱反應放出的熱量將配合料熔化。電熔法是目前生產熔鑄耐火材料的主要方法。將具有一定化學組成的耐火材料配合料，在2500℃左右溫度下用電弧爐熔化，熔體在與該耐火材料相適應的溫度下澆入鑄模內，再放到有保溫填料的保溫箱內或隧道窯中，進行緩慢地冷卻，以形成能保證鑄件具有最佳性能的顯微結構，用帶金剛石刀具和磨具的設備對鑄件進行機械加工，確保制品具有精確的幾何形狀和高光潔度的表面，從而提高電熔耐火材料的質量及延長使用壽命。

電熔耐火材料是將精確配好的混合料在電弧爐中熔融，然后在砂型模中澆鑄成型，鑄塊經(jīng)熱處理后再進行機械加工。熔煉過程可得到完整粗大的結晶體和致密的結構。與燒結耐火材料比較，它具有結構致密、氣孔率很低、體積密度大、機械強度和高溫結構強度高、耐玻璃液侵蝕性強等特點。

(3)不定形耐火材料：不定形耐火材料也稱散狀耐火材料，是由一定級配的耐火骨料和粉狀物料有結合劑、外加劑混合而成，不經(jīng)過成型和燒成工序而直接使用的耐火材料。同耐火磚比較，不定形耐火材料具有工藝簡單(因省去燒成工序)、節(jié)約能源、成本低廉、便于機械施工等特點。

不定形耐火材料的種類很多，可依所用耐火物料的材質而分類，如硅質、黏土質、高鋁質、鎂質、白云石質、鉻質、含鉻質等；也可按所用結合劑而分類，如膠有瀝青的、鋁酸鹽水泥的、硅酸鹽的、硫酸鹽的和氯化物的等。通常，多根據(jù)其工藝特性分為耐火泥、搗打耐火材料(簡稱搗打料)、可塑耐火材料(簡稱可塑料)、澆灌或澆注耐火材料(簡稱澆灌料或澆注料)、耐火混凝土和噴射耐火材料(簡稱噴射聊)等。