耐火可塑料

耐火可塑料

耐火可塑料(Plastic Refractory)是由耐火骨料、粉料、可塑性黏土、结合剂及增塑剂按一定比例配合,加入少量水经充分混炼、脱气、挤制而成的硬泥膏状不定形耐火材料,在较长时间内保持较高可塑性,采用捣打、振动或挤压方式施工,经烘烤后构成密实的整体内衬。

  • ◆ 耐火极限高
  • ◆ 高温荷软高
  • ◆ 抗渣侵蚀强
  • ◆ 热震稳定性

产品优势

耐火可塑料(总类)

一、产品描述

耐火可塑料(Plastic Refractory)是由耐火骨料、粉料、可塑性黏土、结合剂及增塑剂按一定比例配合,加入少量水经充分混炼、脱气、挤制而成的硬泥膏状不定形耐火材料,在较长时间内保持较高可塑性,采用捣打、振动或挤压方式施工,经烘烤后构成密实的整体内衬。
按 GB/T 4513.1-2015 的权威定义:耐火可塑料由耐火集料、结合剂和液体组成,具有黏结性、可直接使用、具有可塑性,主要结合形式为陶瓷结合、化学结合或有机结合,分两大类型——热硬性填充料(化学或陶瓷结合,加热硬化)与气硬性填充料(化学或水化结合,在空气中硬化)。

典型组成配比

组分
占比
作用
耐火骨料 + 粉料
70%~85%
主体骨架,决定材质与耐温等级
可塑性黏土
10%~25%
结合/增塑,控制可塑性、结合强度、体积稳定性与耐火性
水分
5%~10%
决定可塑性高低,过高会带来不利影响
增塑剂/保存剂/防缩剂/防冻剂
少量
延长保存期、补偿收缩
关键分界:可塑性指数 ≥15% 为可塑料,<15% 划为捣打料。指数一般落在 15~40%,实际常取 20~35%——低于 15% 泥料干硬、施工困难;高于 40% 则太软、捣打不实、烧后收缩大。

四大基本性能要求

  1. 具有一定可塑性,便于施工

  2. 具有一定保存期,存放期内成型性能不变

  3. 常温养护后具有一定强度,便于拆框或搬运

  4. 具备一定高温体积稳定性,防止变形过大破坏炉衬结构

分类体系

按骨料材质:黏土质、高铝质、莫来石质、刚玉质、硅质、镁质、镁铬质、铬质、锆英石质、含碳或碳化硅质——各种性质的耐火原料均可制成相应可塑料,大量使用的是硅酸铝质(黏土质和高铝质)。
按结合剂:黏土结合、水玻璃结合、磷酸/磷酸盐结合(应用最广,热硬性)、硫酸铝结合(气硬性)、焦油-沥青或树脂结合。
按硬化方式:气硬性、热硬性。热硬性产品保存期约 6 个月,气硬性产品保存期可达 36 个月。

核心特点

  • 施工免支模:泥团状,无需加水调和,直接捣打成型

  • 整体性强:捣制无接缝炉体,耐剥落性好

  • 抗热震优于同材质浇注料:可用于温度波动大的部位

  • 抢修免烘烤:施工完可直接随炉升温使用,大幅缩短停机时间

  • 热传导率小:节能

  • 异形适应性强:可塑造型复杂结构,局部修补无需拆除大面积旧衬


二、理化指标

耐火可塑料的标准体系分三层:通用类行标 YB/T 5115、耐磨类国标 GB/T 23294、电力行标 DL/T 777。

1. 通用主标准:YB/T 5115《(铝硅质)耐火可塑料》

牌号中 K、S、L 为"可、塑、铝"汉语拼音首字母,数字为 Al₂O₃ 质量百分数。现行为 YB/T 5115-2014,已被 YB/T 5115-2025《铝硅质耐火可塑料》全部代替,2026-03-01 实施,新牌号扩展为 KSL-85、KSL-80、KSL-75、KSL-60、KSL-40。
项目
KSL-35
KSL-40
KSL-60
KSL-75
KSL-80
w(Al₂O₃) / % ≥
35
40
60
75
80
体积密度(110℃×24h)/ g·cm⁻³ ≥
2.15
2.20
2.35
2.50
2.65
常温耐压强度(110℃×24h)/ MPa ≥
6.0
7.0
7.0
8.0
8.0
常温抗折强度(110℃×24h)/ MPa ≥
2.0
2.5
2.5
3.0
3.0
常温抗折强度(1300℃×3h)/ MPa ≥
3.0
3.5
3.5
4.0
5.0
加热永久线变化(110℃×24h)/ %
−1.5~0
−1.5~0
−1.5~0
−1.5~0
−1.5~0
加热永久线变化(烧后)/ %
−1.5~0(1300℃×3h)
−1.5~0(1300℃×3h)
−1.5~+0.5(1300℃×3h)
−1.5~+0.5(1400℃×3h)
−1.0~+0.5(1500℃×3h)
可塑性指数 / %
12~35
12~35
12~35
12~35
12~35
含水率 / % ≤
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
质量评定规则
  • 组批:同一牌号,每批不大于 30 t;原料或生产工艺变更时另行组批

  • 抽样:每批随机抽 3 个包装物,每个中间部位取 8~10 kg,密封保存

  • 验收检验项目:Al₂O₃ 含量、加热永久线变化、常温抗折强度、可塑性指数

  • 不合格可重新抽样复验,复验平均值符合表1 判为合格

  • 合格评定形式:供货方声明、使用方认定或第三方认证

2. 耐火度分级(补充指标)

类别
耐火度
使用温度
粘土质(Al₂O₃ 30%~45%)
≥1670℃
1300~1400℃
高铝质(Al₂O₃ ≥45%)
≥1770℃
1400~1500℃(优质);1600~1700℃及以上
刚玉质(Al₂O₃ ≥90%)
≥1790℃
1600~1700℃
铬质
—
1500~1600℃
通用常温抗压强度参考:养护后 ≥5 MPa,烘烤后 ≥8 MPa;线变化率 1400℃×3h 烧后 ≤2%。

3. 电力行标 DL/T 777-2012《火力发电厂锅炉耐火材料》——表6 耐火可塑料

项目
BKS-1
BKS-2
BKS-3
BKS-4
体积密度(110℃×24h)/ kg·m⁻³ ≥
1900
2000
2400
2600
常温耐压(110℃×24h)/ MPa ≥
30.0
40.0
60.0
80.0
常温耐压(1000℃×3h)/ MPa ≥
35.0
—
—
—
常温耐压(1300℃×3h)/ MPa ≥
—
50.0
70.0
90.0
常温抗折(110℃×24h)/ MPa ≥
6.0
6.0
7.0
9.0
常温抗折(1000℃×3h)/ MPa ≥
8.0
—
—
—
常温抗折(1300℃×3h)/ MPa ≥
—
8.0
9.0
10.0
加热永久线变化(1000℃×3h)/ %
±2.0
—
—
—
加热永久线变化(1300℃×3h)/ %
—
≤8.00
≤8.00
≤6.00
耐火度 / ℃ ≥
1640
1700
1740
1780
可塑性指数 / %
25~50
25~50
25~50
25~50
注:水玻璃结合耐火可塑料参照 BKS-1,磷酸盐结合参照 BKS-2,有耐磨性能要求时参照 BKS-3、BKS-4。导热系数指标由供需双方约定。

4. 耐磨类国标 GB/T 23294-2021——耐磨耐火可塑料 NMK 系列

按理化指标分 NMK-1~NMK-7 七个牌号(NM=耐磨,K=可塑料):
项目
NMK-1
NMK-2
NMK-3
NMK-4
NMK-5
NMK-6
NMK-7
材质
铝硅质
铝硅质
铝硅质
碳化硅质
碳化硅质
碳化硅质
锆铬刚玉质
Al₂O₃ / % ≥
65
75
85
—
—
—
80
SiC / % ≥
—
—
—
40
60
70
—
Cr₂O₃ / % ≥
—
—
—
—
—
—
3
ZrO₂ / % ≥
—
—
—
—
—
—
2
体积密度(110℃×24h)/ g·cm⁻³ ≥
2.50
2.70
2.80
2.40
2.50
2.60
2.80
加热永久线变化(1000℃×3h)/ %
−0.4~0
−0.5~0
−0.5~0
−0.4~0
−0.5~0
−0.6~0
−0.6~0
常温耐压(1000℃×3h烧后)/ MPa ≥
70
80
90
60
70
80
90
常温耐磨性 / cm³ ≤
7.0
6.0
5.0
7.0
6.0
5.0
5.0
抗热震性(1000℃水冷)/ 次 ≥
30
30
25
30
35
40
30
可塑性指数 / %
15~55
15~55
15~55
15~55
15~55
15~55
15~55
导热系数(1000℃)/ W·(m·K)⁻¹
1.1~1.6
1.1~1.6
1.6~2.0
3~5
5~7
6~8
2~3
推荐最高使用温度 / ℃
1400
1500
1600
1400
1500
1600
1600

5. 高强耐磨型(JK 系列企标示例)

项目
JK-90(刚玉莫来石)
JK-80(莫来石氧化铝)
JK-65(氧化铝)
Al₂O₃ / % ≥
90
80
65
体积密度 / g·cm³ ≥
2.90
2.80
2.70
常温耐压(110℃×24h)/ MPa ≥
90
80
60
常温耐压(1000℃×3h)/ MPa ≥
120
100
80
常温抗折(110℃×24h)/ MPa ≥
17
16
14
常温抗折(1000℃×3h)/ MPa ≥
20
18
12
烧后线变化(1000℃×3h)/ %
−0.1~+0.2
−0.2~+0.3
−0.2~+0.3
热震稳定性(1000℃水冷)/ 次 ≥
40
30
25
常温磨损量 / cm³ ≤
4
5
8
最高使用温度 / ℃ ≥
1600
1500
1400
包装/储存
25 kg/袋,半年
25 kg/袋,半年
25 kg/袋,半年

6. 通用性能参考范围

参数
常见范围
耐火度
1580~1800℃(高铝质可超 1800℃)
体积密度(烘干后)
1.8~2.4 g/cm³(轻质)~2.9 g/cm³(致密刚玉)
常温耐压强度
15~30 MPa(通用);≥80~90 MPa(高强耐磨)
高温耐压强度(1200℃)
10~20 MPa
热膨胀系数(20~1000℃)
5×10⁻⁶~8×10⁻⁶ /℃
热导率(800℃)
1.0~2.0 W/(m·K)
Al₂O₃ 含量
40%~90%
SiO₂ 含量
5%~45%
Fe₂O₃ 含量
≤2%
初凝/终凝时间
4~8 h / 12~24 h

7. 检测依据

项目
现行标准(2026-03-01 起)
旧版
取样
GB/T 4513.2
—
基本特性
GB/T 4513.3
—
试样制备
GB/T 4513.5
YB/T 5116
物理性能测定
GB/T 4513.6
YB/T 5200
可塑性指数
GB/T 4513.3
YB/T 5119
Al₂O₃ 化学分析
GB/T 6900 或 GB/T 21114
同
常温耐压强度
GB/T 5072
同
常温抗折强度
GB/T 3001
同
加热永久线变化
GB/T 5988
同
含水率
GB/T 3007
同
常温耐磨性
GB/T 18301 / ASTM C-704
同
抗热震性
GB/T 30873 / YB/T 2206.2
同
导热系数
GB/T 5990、GB/T 22588、YB/T 4130
同

三、产品应用

1. 冶金·钢铁(传统主战场)

  • 加热炉、均热炉、退火炉、渗碳炉、热风炉、烧结炉的炉墙、炉基、炉顶(盖)、水管、烧嘴捣打

  • 小型电弧炉炉盖、高温炉烧嘴

  • 钢包冲击区修补、铁水包/钢包衬体、中频感应电炉炉衬修补

  • 烧结机点火炉、保温炉炉顶与侧墙、前后墙捣打

  • 高炉、热风炉内衬及接缝填充;连铸中间包

2. 电力·锅炉

  • 锅炉燃烧室炉墙、烟道、炉膛、锅炉内衬

  • 循环流化床锅炉(CFB):炉膛密相区、汽冷式旋风分离器、水冷壁与卫燃带交界处的防磨处理、炉衬缺陷部位修补

  • 炉顶穿墙管、折焰角、异形密封部位

3. 石化

  • 炼油厂催化裂化(FCC)装置提升管、旋风分离器、斜管装置

  • 合成氨一段/二段转化炉衬里

  • 裂解炉弯头衬里、反应器/再生器内衬

4. 建材与环保

  • 水泥窑预热器、分解炉、回转窑窑口、篦冷机

  • 陶瓷窑、隧道窑、玻璃窑

  • 废弃物焚烧炉炉衬、垃圾焚烧炉喉部

5. 其他

  • 烟道内衬、烟囱内衬、窑车

  • 化工催化剂生产设备、热交换器、反应器

适用边界:主要用于不直接与熔融物接触的部位。不适合与熔融金属、熔渣长期直接接触的工况。

应用行业

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