不定型耐火材料也稱(chēng)散狀耐火材料，是由合理級(jí)配的粒狀和粉狀物料與結(jié)合劑組成，不成型和燒成而直接使用的耐火材料。不定型耐火材料的命名方法很多，可根據(jù)組成不定型耐火材料的顆粒和粉狀的材質(zhì)來(lái)命名，如高鋁質(zhì)、粘土質(zhì)和硅質(zhì)不定型耐火材料等，也可根據(jù)采用的結(jié)合劑來(lái)命名，如水泥、水玻璃、硫酸鹽和磷酸鹽等不定型耐火材料。根據(jù)不定型耐火材料的施工特點(diǎn)，又可分為耐火混凝土(澆灌料)、可塑料(塑性耐火材料)、搗打料，噴涂料，投射料和耐火水泥等。
這種耐火材料不僅工藝簡(jiǎn)單，而且在使用時(shí)也很方便，并可形成整體結(jié)構(gòu)而提高耐火襯里的使用壽命。目前，不定型耐火材料已在冶金、石油、化工等工業(yè)部門(mén)的窯爐中廣泛使用。
不定形耐火材料按其結(jié)合劑的品種分為水泥結(jié)合、化學(xué)材料結(jié)合和粘土結(jié)合三類(lèi)不定形耐火材料；按照施工方法分為耐火澆注料、耐火搗打料、耐火可塑料和耐火噴涂料。
不定形耐火材料從20世紀(jì)70年代起得到迅速發(fā)展，其產(chǎn)量約占耐火材料總產(chǎn)量的30％～50％，主要用于加熱爐、均熱爐、熱處理爐、高爐和熱風(fēng)爐的絕熱層，高爐出鐵溝，煉鋼爐噴補(bǔ)以及電爐蓋、盛鋼桶、鐵水罐、中間包、爐外精煉設(shè)備和煙囪的內(nèi)襯等，以提高爐襯的使用壽命，實(shí)現(xiàn)施工機(jī)械化。采用耐火澆注料預(yù)制塊可采用吊裝法筑爐，以縮短施工周期。
耐火澆注料內(nèi)襯施工
1.首先將各種材料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，分別堆放，并做好標(biāo)記；
2.將強(qiáng)制式攪拌機(jī)和振動(dòng)棒等機(jī)具清理干凈，安裝就位，并試運(yùn)行正常；
3.清理窯爐設(shè)備，安設(shè)各種錨固件，用隔熱磚、耐火纖維氈或輕質(zhì)耐火澆注料做絕熱層；
4.按內(nèi)襯設(shè)計(jì)厚度支設(shè)模板。模板橫豎支撐要牢固，木模板的內(nèi)面應(yīng)貼油氈紙，鋼模板應(yīng)涂機(jī)油，以便于拆模和保證內(nèi)襯工作面的光滑。爐墻的模板高度不得大于1m，內(nèi)襯上有燒嘴及孔洞的部位需支設(shè)胎模；
5.混料必須在強(qiáng)制攪拌機(jī)中進(jìn)行，按配合比要求將各種混合料裝進(jìn)攪拌機(jī)并干混1min，然后加潔凈水或調(diào)好密度的化學(xué)結(jié)合劑再濕混2～3min。對(duì)于磷酸鹽耐火澆注料應(yīng)先加結(jié)合劑用量的1/2進(jìn)行濕混，閑置24h后再加余下的結(jié)合劑進(jìn)行濕混。
6.將拌和料倒進(jìn)模板內(nèi)，集中布料，料層厚度為300～400mm。每隔2～3m留設(shè)一條3mm寬的膨脹縫，并插加塑料波紋板等填縫材料。拌和料應(yīng)在1h內(nèi)用完。
7.澆注時(shí)應(yīng)采用插入式振動(dòng)器或平板式振動(dòng)器。插入料層中進(jìn)行振動(dòng)，振動(dòng)棒應(yīng)連續(xù)拉動(dòng)，但不得沖撞錨固件、絕熱層和模板。待料層表面返漿后，緩慢拔出振動(dòng)棒。
8.再次布料振動(dòng)時(shí)，應(yīng)將振動(dòng)棒插進(jìn)已振動(dòng)過(guò)的料層中100mm左右，以便使上下層形成整體。
9.施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，但在內(nèi)襯膨脹縫處可允許有較長(zhǎng)時(shí)間的間歇。
10.在爐頂處澆灌輕質(zhì)耐火澆注料絕熱層時(shí)應(yīng)采用手工振動(dòng)。
11.吊掛磚金屬件必須裸露在外，絕熱層不得將其掩埋。水泥耐火澆注料成型初凝后，應(yīng)覆蓋草袋澆水養(yǎng)護(hù)；水泥、化學(xué)材料和粘土結(jié)合等耐火澆注料在自然狀態(tài)下養(yǎng)護(hù)，不得淋水。
12.烘爐必須按烘爐曲線(xiàn)要求操作。烘爐時(shí)間約為7d。600℃以前應(yīng)緩慢升溫，150、350和600℃時(shí)各保溫1d。當(dāng)內(nèi)襯中的水分基本排除后，再?gòu)?00℃緩慢烘至使用溫度。施工的環(huán)境溫度不得低于5℃。
13.每天應(yīng)成型一批試樣，放置在窯爐附近養(yǎng)護(hù)，以備作質(zhì)量檢驗(yàn)用。
耐火搗打料內(nèi)襯施工
成型內(nèi)襯用風(fēng)鎬搗打或手工搗固。風(fēng)鎬氣壓一般為0.5MPa，錘頭沖擊頻率一般為1100次/min。錘頭形狀為正方形、長(zhǎng)方形或圓形，其面積為25～70c㎡。搗打內(nèi)襯時(shí)，每次布料厚度為20～60mm。風(fēng)鎬應(yīng)與料面垂直，錘頭按照一個(gè)方向連續(xù)移動(dòng)，錘頭面依次重疊1/3，每行間也要重疊搗制。每層料連續(xù)搗打4～5遍，形成密實(shí)的整體后，方可進(jìn)行下一層布料。布料前，應(yīng)將搗打面扒毛，以使上下層料搗制成一體，防止分層。施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，如間歇時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)及時(shí)將搗打面蓋嚴(yán)。
耐火可塑料內(nèi)襯施工
一般應(yīng)分層分段進(jìn)行。耐火可塑料由生產(chǎn)廠(chǎng)擠壓成磚坯，用塑料布和紙箱包裝。成型用搗固機(jī)，風(fēng)壓為0.4～0.5MPa，錘頭沖擊頻率為600次/min，錘頭應(yīng)加橡膠襯墊。搗固內(nèi)襯要連續(xù)進(jìn)行。爐墻一般為直立的。墻體較高時(shí)，底段應(yīng)設(shè)置支撐金屬件。在爐殼上焊接錨固磚金屬固定件，其中心間距為400～600mm。爐殼鋪石棉板、隔熱板或用隔熱磚砌筑絕熱層，高度約為500mm。爐墻施工時(shí)一般不支設(shè)模板，僅當(dāng)內(nèi)襯搗制到孔洞底面時(shí)，方可支設(shè)木制胎模。
按內(nèi)襯工作層厚度要求，可先平鋪一層耐火可塑料磚坯，用搗固機(jī)搗打，其要求與耐火搗打料施工相同。然后，錯(cuò)縫平鋪耐火可塑料磚坯并搗制。當(dāng)內(nèi)襯搗制到錨固磚位置時(shí)，安裝錨固磚，再砌筑約500mm高的絕熱層，繼續(xù)向上搗制耐火可塑料內(nèi)襯工作層。
在搗制內(nèi)襯過(guò)程中，應(yīng)預(yù)先留設(shè)垂直膨脹縫，并用塑料波紋板作填縫材。同時(shí)用直徑為4～5mm的鋼釬垂直于工作面開(kāi)出排氣孔，孔的深度為內(nèi)襯厚度的1/2，孔距為150～250mm。再用切縫刀切割出水平膨脹縫，縫寬為3～5mm，深度為內(nèi)襯厚度的1/3，間距為1～1.5m。搗制爐頂內(nèi)襯時(shí)，應(yīng)沿爐長(zhǎng)方向分段支設(shè)模板，每段約為600mm。錨固磚夾卡在吊掛鋼梁上，其中心間距為290～320mm。耐火可塑料磚坯立著平鋪一層，用搗固機(jī)垂直于磚面搗打密實(shí)。再鋪磚坯，繼續(xù)搗實(shí)。
安裝錨固磚時(shí)，先用與錨固磚形狀相同的木模，在耐火可塑料層上打出模印后，再將錨固磚鑲掛在鋼梁上。磚的上端面與卡具之間的間隙，用木楔緊固，以防錨固磚移動(dòng)。接著鋪磚坯并搗打爐頂內(nèi)襯。在爐頂內(nèi)襯上，每隔2～3m留設(shè)一條膨脹縫，非工作面用耐火磚蓋嚴(yán)，防止跑火。
整個(gè)爐頂內(nèi)襯搗打完成后，自然養(yǎng)護(hù)一天即可拆模，并用刮刀或鐵刷將表面扒毛。在耐火可塑料內(nèi)襯施工間歇期間，要用塑料布將搗打面蓋嚴(yán)，繼續(xù)施工時(shí)應(yīng)去掉內(nèi)襯表面脫水層，方可鋪磚坯搗打。烘爐前，內(nèi)襯表面若變干，應(yīng)澆水潤(rùn)濕，使排氣孔及表面氣孔暢通，然后烘爐。烘爐時(shí)間約為13d，在600℃前烘烤10d；從600℃起，約用3d時(shí)間緩慢烘至工作溫度。
耐火噴涂料內(nèi)襯施工
先在爐殼上焊接金屬抓釘或金屬網(wǎng)，將用強(qiáng)制式攪拌機(jī)干混或半干混的耐火噴涂料裝入噴射機(jī)中，用壓縮空氣(風(fēng)壓為0.10～0.15MPa)，將拌合料送至噴嘴，并加適量的水或化學(xué)結(jié)合劑與料混合，噴射至受?chē)娒?。噴嘴出口?yīng)與受?chē)娒娲怪?，其距離為1～1.5m。噴涂?jī)?nèi)襯應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，每次噴涂層厚度應(yīng)小于200mm。內(nèi)襯太厚時(shí)應(yīng)分層噴涂，但必須在前一層有足夠強(qiáng)度后進(jìn)行。內(nèi)襯噴完后，及時(shí)整平工作面，清除回彈料。耐火噴涂料內(nèi)襯的養(yǎng)護(hù)與烘爐，與耐火澆注料內(nèi)襯相同。
今后，不定型耐火材料的施工方法，將繼續(xù)向著泵送澆注，大型預(yù)制構(gòu)件機(jī)械化組裝，自動(dòng)搗打和機(jī)械噴涂等方向發(fā)展。
這種耐火材料不僅工藝簡(jiǎn)單，而且在使用時(shí)也很方便，并可形成整體結(jié)構(gòu)而提高耐火襯里的使用壽命。目前，不定型耐火材料已在冶金、石油、化工等工業(yè)部門(mén)的窯爐中廣泛使用。
不定形耐火材料按其結(jié)合劑的品種分為水泥結(jié)合、化學(xué)材料結(jié)合和粘土結(jié)合三類(lèi)不定形耐火材料；按照施工方法分為耐火澆注料、耐火搗打料、耐火可塑料和耐火噴涂料。
不定形耐火材料從20世紀(jì)70年代起得到迅速發(fā)展，其產(chǎn)量約占耐火材料總產(chǎn)量的30％～50％，主要用于加熱爐、均熱爐、熱處理爐、高爐和熱風(fēng)爐的絕熱層，高爐出鐵溝，煉鋼爐噴補(bǔ)以及電爐蓋、盛鋼桶、鐵水罐、中間包、爐外精煉設(shè)備和煙囪的內(nèi)襯等，以提高爐襯的使用壽命，實(shí)現(xiàn)施工機(jī)械化。采用耐火澆注料預(yù)制塊可采用吊裝法筑爐，以縮短施工周期。
耐火澆注料內(nèi)襯施工
1.首先將各種材料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，分別堆放，并做好標(biāo)記；
2.將強(qiáng)制式攪拌機(jī)和振動(dòng)棒等機(jī)具清理干凈，安裝就位，并試運(yùn)行正常；
3.清理窯爐設(shè)備，安設(shè)各種錨固件，用隔熱磚、耐火纖維氈或輕質(zhì)耐火澆注料做絕熱層；
4.按內(nèi)襯設(shè)計(jì)厚度支設(shè)模板。模板橫豎支撐要牢固，木模板的內(nèi)面應(yīng)貼油氈紙，鋼模板應(yīng)涂機(jī)油，以便于拆模和保證內(nèi)襯工作面的光滑。爐墻的模板高度不得大于1m，內(nèi)襯上有燒嘴及孔洞的部位需支設(shè)胎模；
5.混料必須在強(qiáng)制攪拌機(jī)中進(jìn)行，按配合比要求將各種混合料裝進(jìn)攪拌機(jī)并干混1min，然后加潔凈水或調(diào)好密度的化學(xué)結(jié)合劑再濕混2～3min。對(duì)于磷酸鹽耐火澆注料應(yīng)先加結(jié)合劑用量的1/2進(jìn)行濕混，閑置24h后再加余下的結(jié)合劑進(jìn)行濕混。
6.將拌和料倒進(jìn)模板內(nèi)，集中布料，料層厚度為300～400mm。每隔2～3m留設(shè)一條3mm寬的膨脹縫，并插加塑料波紋板等填縫材料。拌和料應(yīng)在1h內(nèi)用完。
7.澆注時(shí)應(yīng)采用插入式振動(dòng)器或平板式振動(dòng)器。插入料層中進(jìn)行振動(dòng)，振動(dòng)棒應(yīng)連續(xù)拉動(dòng)，但不得沖撞錨固件、絕熱層和模板。待料層表面返漿后，緩慢拔出振動(dòng)棒。
8.再次布料振動(dòng)時(shí)，應(yīng)將振動(dòng)棒插進(jìn)已振動(dòng)過(guò)的料層中100mm左右，以便使上下層形成整體。
9.施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，但在內(nèi)襯膨脹縫處可允許有較長(zhǎng)時(shí)間的間歇。
10.在爐頂處澆灌輕質(zhì)耐火澆注料絕熱層時(shí)應(yīng)采用手工振動(dòng)。
11.吊掛磚金屬件必須裸露在外，絕熱層不得將其掩埋。水泥耐火澆注料成型初凝后，應(yīng)覆蓋草袋澆水養(yǎng)護(hù)；水泥、化學(xué)材料和粘土結(jié)合等耐火澆注料在自然狀態(tài)下養(yǎng)護(hù)，不得淋水。
12.烘爐必須按烘爐曲線(xiàn)要求操作。烘爐時(shí)間約為7d。600℃以前應(yīng)緩慢升溫，150、350和600℃時(shí)各保溫1d。當(dāng)內(nèi)襯中的水分基本排除后，再?gòu)?00℃緩慢烘至使用溫度。施工的環(huán)境溫度不得低于5℃。
13.每天應(yīng)成型一批試樣，放置在窯爐附近養(yǎng)護(hù)，以備作質(zhì)量檢驗(yàn)用。
成型內(nèi)襯用風(fēng)鎬搗打或手工搗固。風(fēng)鎬氣壓一般為0.5MPa，錘頭沖擊頻率一般為1100次/min。錘頭形狀為正方形、長(zhǎng)方形或圓形，其面積為25～70c㎡。搗打內(nèi)襯時(shí)，每次布料厚度為20～60mm。風(fēng)鎬應(yīng)與料面垂直，錘頭按照一個(gè)方向連續(xù)移動(dòng)，錘頭面依次重疊1/3，每行間也要重疊搗制。每層料連續(xù)搗打4～5遍，形成密實(shí)的整體后，方可進(jìn)行下一層布料。布料前，應(yīng)將搗打面扒毛，以使上下層料搗制成一體，防止分層。施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，如間歇時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)及時(shí)將搗打面蓋嚴(yán)。
一般應(yīng)分層分段進(jìn)行。耐火可塑料由生產(chǎn)廠(chǎng)擠壓成磚坯，用塑料布和紙箱包裝。成型用搗固機(jī)，風(fēng)壓為0.4～0.5MPa，錘頭沖擊頻率為600次/min，錘頭應(yīng)加橡膠襯墊。搗固內(nèi)襯要連續(xù)進(jìn)行。爐墻一般為直立的。墻體較高時(shí)，底段應(yīng)設(shè)置支撐金屬件。在爐殼上焊接錨固磚金屬固定件，其中心間距為400～600mm。爐殼鋪石棉板、隔熱板或用隔熱磚砌筑絕熱層，高度約為500mm。爐墻施工時(shí)一般不支設(shè)模板，僅當(dāng)內(nèi)襯搗制到孔洞底面時(shí)，方可支設(shè)木制胎模。
按內(nèi)襯工作層厚度要求，可先平鋪一層耐火可塑料磚坯，用搗固機(jī)搗打，其要求與耐火搗打料施工相同。然后，錯(cuò)縫平鋪耐火可塑料磚坯并搗制。當(dāng)內(nèi)襯搗制到錨固磚位置時(shí)，安裝錨固磚，再砌筑約500mm高的絕熱層，繼續(xù)向上搗制耐火可塑料內(nèi)襯工作層。
在搗制內(nèi)襯過(guò)程中，應(yīng)預(yù)先留設(shè)垂直膨脹縫，并用塑料波紋板作填縫材。同時(shí)用直徑為4～5mm的鋼釬垂直于工作面開(kāi)出排氣孔，孔的深度為內(nèi)襯厚度的1/2，孔距為150～250mm。再用切縫刀切割出水平膨脹縫，縫寬為3～5mm，深度為內(nèi)襯厚度的1/3，間距為1～1.5m。搗制爐頂內(nèi)襯時(shí)，應(yīng)沿爐長(zhǎng)方向分段支設(shè)模板，每段約為600mm。錨固磚夾卡在吊掛鋼梁上，其中心間距為290～320mm。耐火可塑料磚坯立著平鋪一層，用搗固機(jī)垂直于磚面搗打密實(shí)。再鋪磚坯，繼續(xù)搗實(shí)。
安裝錨固磚時(shí)，先用與錨固磚形狀相同的木模，在耐火可塑料層上打出模印后，再將錨固磚鑲掛在鋼梁上。磚的上端面與卡具之間的間隙，用木楔緊固，以防錨固磚移動(dòng)。接著鋪磚坯并搗打爐頂內(nèi)襯。在爐頂內(nèi)襯上，每隔2～3m留設(shè)一條膨脹縫，非工作面用耐火磚蓋嚴(yán)，防止跑火。
整個(gè)爐頂內(nèi)襯搗打完成后，自然養(yǎng)護(hù)一天即可拆模，并用刮刀或鐵刷將表面扒毛。在耐火可塑料內(nèi)襯施工間歇期間，要用塑料布將搗打面蓋嚴(yán)，繼續(xù)施工時(shí)應(yīng)去掉內(nèi)襯表面脫水層，方可鋪磚坯搗打。烘爐前，內(nèi)襯表面若變干，應(yīng)澆水潤(rùn)濕，使排氣孔及表面氣孔暢通，然后烘爐。烘爐時(shí)間約為13d，在600℃前烘烤10d；從600℃起，約用3d時(shí)間緩慢烘至工作溫度。
先在爐殼上焊接金屬抓釘或金屬網(wǎng)，將用強(qiáng)制式攪拌機(jī)干混或半干混的耐火噴涂料裝入噴射機(jī)中，用壓縮空氣(風(fēng)壓為0.10～0.15MPa)，將拌合料送至噴嘴，并加適量的水或化學(xué)結(jié)合劑與料混合，噴射至受?chē)娒?。噴嘴出口?yīng)與受?chē)娒娲怪?，其距離為1～1.5m。噴涂?jī)?nèi)襯應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，每次噴涂層厚度應(yīng)小于200mm。內(nèi)襯太厚時(shí)應(yīng)分層噴涂，但必須在前一層有足夠強(qiáng)度后進(jìn)行。內(nèi)襯噴完后，及時(shí)整平工作面，清除回彈料。耐火噴涂料內(nèi)襯的養(yǎng)護(hù)與烘爐，與耐火澆注料內(nèi)襯相同。
今后，不定型耐火材料的施工方法，將繼續(xù)向著泵送澆注，大型預(yù)制構(gòu)件機(jī)械化組裝，自動(dòng)搗打和機(jī)械噴涂等方向發(fā)展。
