一文告诉你6种耐火材料混料法和7种耐火原料结合法
耐火材料的原料绝大部分是属于非塑性瘠化料，靠自身难以加工成半成品的坯体。所以 必须借助于外加的有机结合剂或无机结合剂或混合结合剂。将各种特种耐火原料经过严格准确的 配料，制成颗粒分布均匀、水分分布一致，具有一定塑性且易成型、做成半成品的泥料。要采用高效、混合效果好的混料设备和合适的混料的生产工艺。
混配料
坯料(泥料)选择合理的颗粒组成，可以制成体积密度最大的制品。从理论上讲对不同寸和不同物料的单一尺寸的圆球进行试验，其堆积密度实际上基本相同，在任何情况下，其气孔 率均为38% ±1%。因此，对单一尺寸圆球来说，其堆积密度、气孔率与圆球的尺寸大小、材料性质无关，而总是按六方形以配位数为8的方式堆积。
尺寸相同圆球单一颗粒的理论堆积方式有立方体、单一斜列、复合斜列、角锥状以及四面体等。尺寸相同圆球的各种堆积方式如图24所示，单一颗粒的堆积方式与气孔率的关系见表2-26。
为了提高材料的堆积密度，降低气孔率，采用不等粒径的圆球，即在大球中加人一定数量小 球，使球体组分增加，球体所占的体积与气孔率的关系见表2-27。
以熟料配料，粗颗粒为4. 5mm,中间颗粒为0.7mm,细颗粒为0.09mm,熟料堆积气孔率的变化如图2-5所示。
从图2-5说明：粗颗粒55% ~ 65%,中颗粒10% ~ 30%,细粉料15% ~ 30%的配料，显气孔率可降低到15.5%。当然，特种耐火材料的配料，可根据物料的物性、颗粒形状进行适当调整。
根据特种耐火材料的品种和成型方法不同，可以选择使用的结合剂有：
(1) 注浆法，阿拉伯胶、聚乙烯醇缩丁醛、竣甲基纤维素、丙烯酸钠、藻朊酸钠等。
(2) 挤泥机法，包括润滑剂有乙二醇类、
聚乙烯醇、甲基纤维素、淀粉、糊精、麦芽糖及甘油等。
(3) 热蜡注法，结合剂有：石蜡、蜂蜡，润滑剂有：油酸、甘油、硬脂酸等。
(4) 流延法，结合剂有：甲基纤维素、乙基纤维素、醋酸纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、丙烯酸类;增塑剂：聚乙烯甘醇、二辛基磷酸、二丁基过氧化物等;分散剂：甘油、油 酸;溶剂：乙醇类、丙酮、甲苯等。
(5) 注射法，热塑性树脂聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、乙酰纤维素、丙烯树脂等，亦可加热硬性酚醛树脂;润滑剂：硬脂酸类。
(6) 等静压法，聚乙烯醇、甲基纤维素，采用颗粒配料成型时用亚硫酸纸浆废液、磷酸盐以及其他无机盐类。
(7) 压制法，甲基纤维素、糊精、聚乙烯醇、亚硫酸纸浆废液、糖浆或各种无机盐类;颗粒配料成型时用亚硫酸纸浆废液、甲基纤维素、阿拉伯胶、糊精或无机酸和无机酸盐类，如磷酸或磷酸盐类。
为了改进特种耐火材料制品的某些性能，控制制品的晶型转化，降低制品的烧成温度，在配料中要加入少量的外加剂。这些外加剂主要有金属氧化物、非金属氧化物、稀土金属氧化 物、氟化物、硼化物及磷酸盐。如在γ-Al2O3中加入1% ~ 3%硼酸(H2BO3)可以促进转化。 在Al2O3加入1% ~2%的TiO2可以大幅度降低烧成温度(约1600℃ )。在MgO中加入TiO2、 Al2O3、ZiO2、V2O5都可促进方镁石晶粒的长大和降低制品的烧成温度。在ZrO2原料中加入 CaO、MgO、Y2O3等外加物，经高温处理后可以制成从室温到2000℃都很稳定的立方晶型的氧化锆固熔体。
由上海升立混合机厂生产的DSH锥形混合机，容积0.05 ~ 30m3,适于多种粉、粒、片状， 低黏度物料的混合，并设有加液、喷雾装置。
ZKH真空进料快速V型混合机的技术性能见表2-28。
传统的湿式混料法是将各种原料的配料 放在镶有保护内衬的湿式球磨机内进行混合细磨。制成泥浆后加人增塑剂及其他外加剂， 调节泥浆密度，在泥浆搅拌机中经充分混合，在喷雾造粒干燥机中进行造粒和干燥。某干燥设备公司生产的YPG式压力喷雾造粒干燥机的工作原理如图2-6所示，其设备性能见表2-29。
为制造具有很高可塑性的，适于可塑法 成型或挤泥机成型的特种耐火材料制品坯体的混料方法。这种方法是将各种原料、外加剂、增塑剂及润滑剂和水先在双轴搅拌机上充分混合，然后在真空练泥机上搅拌混合，以排除泥料中的气泡。为了提高泥料的可塑性能，泥料混好后还要经过陈腐困料，泥料在成型前还要在练泥机上进行第二混料。唐山轻工机械厂生产的真空练泥机的技术性能见表2-30。
适用于较低水分的混料方法。采用颗粒配料(粗、中、细三级配料)机压成型的特种耐火材料制品，需要采用半干混料法。配料在混砂机、湿碾机、行星式混合机或强制搅拌机中进行。
混料程序是首先将各种级别颗粒料干混合，加入含有结合剂(无机或有机)的水溶液湿混合, 再加人事先混合均匀的混合细粉料(包括助烧剂、膨胀剂，其他外加剂)进行充分混合。一般混料时间在20 ~30min。混合好的泥料要防止粒度偏析，水分要分布均匀。必要时泥料在成型时进行适当困料。
机压成型制品泥料的水分控制在2.5% ~ 4%;捣打成型制品泥料的水分控制在4.5%〜 6.5%;振动成型制品泥料的水分控制在6% ~ 8%。
(1)南昌机床厂生产XLH系列高效节能的行星式轮碾混合机的技术性能见表2-31。
(2)湿碾混料机如图2-7所示，其技术性能见表2-32。
(2)湿式混砂机的技术性能见表2-33.
泥浆混料法是为生产特种耐火材料陶瓷制品，特别是采用石膏注浆成型、流延法成型以及注射法成型用的泥浆料。操作方法是将配料的各种原料、增强剂、悬浮剂、外加剂以及30% ~ 40%的洁净水，同时加入镶有耐磨衬里的球磨机(搅拌磨)中，经过一定时间的混合细磨，制 成可供成型的泥浆料。在制泥浆过程中，要根据材料特性和泥浆浇注自身的要求，要控制泥浆的密度和酸碱度。
泥浆混料法所使用的主要设备有球磨机、空压机、湿式除铁、泥浆泵、真空除气机等。
石蜡和树脂类结合剂，在常温下为固态物质(或成黏稠状)，在常温下已无法混料，必须采用加热混料法。
采用热压铸生产工艺时，要使用石蜡作结合剂。因石蜡的熔点在60〜80℃,在混料时先将石蜡加热到100℃以上并具有较好的流动性，再将细粉原料加人液体石蜡中，经充分搅拌混合后，制成料浆蜡饼以供热压铸成型。
加热混料的主要混料设备有加热式搅拌混料机。
采用机压成型的加热混练机，目前我国引进的机型及使用单位见表2-34，日本产HMX型加热混练机见表2-35。