玻璃窯用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、含鋯質等;也可按所用結合劑的種類而分類,如焦油瀝青的、鋁酸鹽水泥的、硅酸鹽的、硫酸鹽的和氯化物的等。
耐火泥是由粉狀物料和結合劑組成的供調制泥漿用的不定形耐火材料。粉狀物料用燒結充分的熟料(如高鋁熟料、鍛燒硅石、鎂砂等)或其他體積穩定的各種耐火原料(如硅石、蠟石)制成。
制作耐火泥漿的粉料可選用燒結充分的熟料和其他體積穩定的各種耐火原料。粉狀料的粒度依使用要求而定,其極限粒度一般小于1mm,有的小于0.5mm或更細。合理的顆粒組成對保證泥漿的施工性能有很大影響,結合劑和外加劑也是一樣。普通耐火泥漿使用的結合劑為結合黏土。但同時化學結合劑得到了越來越廣泛的使用。在耐火泥漿中加入各種外加劑可改善耐火泥漿的施工性能,如加入保水劑以延長失水時間,保證施工質量;加入增塑劑,在加入量較小的情況下,可增加泥漿的塑性;加入分散劑以改善泥漿的流動性等。
耐火泥漿依其結合劑凝結硬化特點可分為水硬性、熱硬性、氣硬性耐火泥漿。水硬性耐火泥漿是以水泥為結合劑,可使用于常溫下或可能與水或水汽經常接觸之處。熱硬性耐火泥漿常用磷酸或磷酸鹽等熱硬性結合劑制成。此種泥漿硬化后除在各種溫度下都有較高強度以外,收縮小,接縫嚴密,耐侵蝕性強。氣硬性耐火泥漿常用硅酸鈉等氣硬性結合劑I?制,這種泥漿可使砌體的接縫嚴密。
根據所用的耐火粉料的材質不同,常用的耐火泥漿可分為:黏土質、硅質、高鋁質、鎂質、隔熱質等。耐火泥主要用作耐火磚砌體的接觸和表面涂層。用作接縫材料時,其質量對砌體的壽命有很大的影響。它可以調整磚的尺寸誤差和不規整的外形。
使砌體整齊和負荷均衡。還可使砌體構成堅強和嚴密的整體,以抵抗外力的破壞和防止砌體、熔融液的浸入。
(1)剛玉耐火泥
剛玉耐火泥的配制主要是采用0.5?0.63mm及更細的燒結剛玉熟料或電熔剛玉,用5?7μm的電熔剛玉或小于5μm的工業氧化鋁做結合劑,為了保證在空氣及燒成中耐火泥的收縮大小,配料中工業氧化鋁不應該超過15%?20%,而電熔剛玉超微粉的含量要達到40%?50%。引入正磷酸(密度為1.72g/cm3)耐火泥為10%。
采用剛玉熟料,引入小于0.1%的發酵酒精廢液,可以改善泥漿的可塑性和減少含水量。這種耐火泥的正常水分小于19%,加熱110°C干耗重量1.8%,而顯氣孔率26%。從表1可看到:耐火泥經過1000?1500°C燒后,有足夠的抗剪黏結強度值。

注:組成1為燒結剛玉為主的耐火泥,小于0.5mm,磷酸10%,發酵酒精廢液0.1%;組成2為工業氧化鋁為主的耐火泥,小于30μm,聚磷酸5.5%,發酵酒精廢液0.1%;組成3為輕燒氧化鋁為主的耐火泥,用焦磷酸鈉結合;組成4是高鋁熟料為主的,黏土10%,發酵酒精廢液0.1%,碳酸鈉0.15%的耐火泥。
根據表1耐火泥的抗剪黏結強度與最終的氣孔率有關系,氣孔率增大,抗剪黏結強度有降低的趨向。為了使剛玉耐火泥水分的均?程度保持在2.5%的水平上,要除去一些粉塵,引入2.5%CaCl2。這樣就使泥漿的水分增大到24%?27%,而耐火泥與剛玉耐火材料的內聚強度沒有降低,1000°C燒成后的抗剪黏結強度等于1.4?2.0MPa,1500°C燒成后達到10MPa。
磷酸鹽結合的剛玉耐火泥,可以經受住1300°C與冷水反復交換40次,沒有開裂,含氧化鋁96%左右的剛玉耐火泥,其耐火度達2000°C,降低耐火泥中的氧化鋁含量到90%?91%,耐火度稍有降低,0.2MPa荷重變形開始溫度降到1580°C。
(2)高鋁質耐火泥
我國高鋁質耐火泥的技術性能見下表所列。

(高鋁質耐火泥的性能)