不定形耐火材料
不定形耐火材料
2、喷涂料的湿法喷涂技术 喷涂料广泛采用的是半干法的施工方法进行喷涂，施工时由于材料中不预先混
入水或仅混入少量的水，导致在施工现场产生极大的粉尘，这种生产性粉尘不但严 重地影响了环境，而且对人体的健康造成伤害。湿法喷涂施工方法，首先是先在干 粉中添加水分至材料完全混练均匀，然后用压力泵把混炼好的材料送入软管中，最 后材料在喷枪中和添加的急结剂一起喷涂到施工体上。由于湿法喷涂料的材料是经 过加水后充分搅拌的，所以施工环境条件优良，不产生粉尘，并且材料的附着性能 好，反弹率低。均匀添加微量聚凝剂可得到与致密浇注料相同低气孔率的均匀组织。
3、可塑料施工时应注意问题 （1）可塑料与锚固砖需紧密结合; （2）由于用气锤捣打后的可塑料表面光滑，不利于可塑料块与块之间的结合， 因此当第一层材料锤实后，需将其表面用刮板削毛，以使结合面粗糙，然后再放 上第二层材料，用同样的方法锤实; （3）按照设计要求切膨胀缝; （4） 在施工后的可塑料上扎透气孔; （5）可塑料施工结束后的养护期间，应避免可塑料衬体与水接触; （6） 烘炉之前要尽早拆模使砌体自然干燥。烘炉结束后对出现有较大裂纹的地 方应填塞耐火纤维，以防止窜火现象的发生。
2、浇注料的高温施工技术 浇注料在气温偏高( 30～50 ℃ ) 或者窑炉停炉检修期间炉内温度过高的情况
下进行施工时，温度偏高同样会影响铝酸盐水泥正常的水化反应，造成浇注料硬 化过快，导致浇注料还未及时施工就已经无法流动，影响了浇注料的正常施工。 因此，当浇注料在高温施工时，必须在浇注料中添加适当的缓凝剂来缓解浇注料 的硬化过快。
防冻型可塑料与普通可塑料经过相同时间冷冻处理后，普通可塑料发生冻结，而研制 的防冻型可塑料未发生冻结现象，且材料的可塑性指数几乎没有发生明显变化( 如表所示) ， 这就确保了可塑料能够在冬季正常施工。此外，在强度方面上，防冻型可塑料的常温抗折 强度和耐压强度与正常可塑料的相比，均未降低。
不定型耐火材料
不定形耐火材料(unshaped refractories)由一定级配的骨料、粉料、结合剂和外加剂组成不定形状的不经烧成可供直接使用的耐火材料。
不定形耐火材料的耐火度应不低于1500℃，有些隔热不定形耐火材料的耐火度允许低于1500℃。
这类材料无固定的外形，呈松散状、浆状或泥膏状，因而也称为散状耐火材料，也可以制成预制块使用或构成无接缝的整体构筑物，也称为整体耐火材料。
不定形耐火材料具有工艺简单，生产周期短、节约能源、使用时整体性好、适应性强、便于机械化施工等特点。
简史不定形耐火材料是以耐火浇注料为基础而拓展的。
早在1918年法国已开始销售铝酸盐水泥，一般认为在1925年欧美国家才以铝酸盐水泥作为耐火浇注料的结合剂，在第二次世界大战时期，美国用耐火浇注料和耐火可塑料作为锅炉和石油设备内衬。
日本在1955年开始生产不定形耐火材料。
到1960年美、日、联邦德国不定形耐火材料分别占耐火材料产量的12.6％、1.6％和1.6％。
1966～1975年不定形耐火材料在工业发达国家实现了品种系列化，质量稳步提高、产量显著增长，1980年以前，美、日、联邦德国的不定形耐火材料产量已分别提高至37.1％、31.7％和36.8％，大致占耐火材料产量的三分之一或稍多一些。
20世纪80年代以后，工业发达国家耐火材料产量逐步有所下降，而不定形耐火材料产量并无太大变化，因而不定形耐火材料产量比率相应提高，如以日本为例：1976～1985年耐火材料产量从270万t左右降至200万t左右，而其中不定形耐火材料始终维持在90万t左右，其比率从34％提高到44％。
美国不定形耐火材料的比率已达到50％，西欧共同体为35％。
到90年代初，不定形耐火材料的产量已接近烧成耐火制品的产量，在耐火材料行业促成了巨大的变化，这也说明了不定形耐火材料的迅速发展。
中国的不定形耐火材料发展史要追溯至古代的原，始制陶时代和青铜器时代，当时所用的焙烧陶器的窑和冶炼青铜的炉(或坩埚)就是用可塑性的耐火粘土塑造或捣制而成的，这可以说就是原始的不定形耐火材料。
不定形耐火材料
不定形耐火材料
不定形耐火材料是一种具有耐高温和耐火性能的材料，广泛应用于冶金、化工、电力等各个行业中。
它的主要特点是具有良好的热稳定性、耐磨损性和机械性能。
不定形耐火材料主要由耐火粘土和一些特殊添加剂组成。
耐火粘土是一种高岭土，具有较高的熔点和耐高温性能。
特殊添加剂可以提高不定形耐火材料的耐磨损性和机械性能，使其更加适合于各种工业环境的使用。
不定形耐火材料具有高耐火性能，可以承受高达1500°C以上的高温。
它可以在高温下长时间工作，不会破裂或熔化。
这使得它成为高温炉、工业窑炉和火炉等设备中的理想材料。
此外，不定形耐火材料还具有优异的耐磨损性能。
在高温和高压的环境下，不定形耐火材料能够抵抗磨损和腐蚀，保持长期的稳定性能。
这使得它成为一种理想的耐火材料，广泛应用于冶金、石油、化工等行业中的各种设备。
不定形耐火材料还具有良好的机械性能。
它具有较高的压缩强度和抗拉强度。
这使得它不易破裂和变形，能够承受较大的压力和拉力。
因此，不定形耐火材料可以用于各种设备的制造，如高温管道、加热炉等。
总之，不定形耐火材料具有高耐高温性能、耐磨损性和良好的机械性能。
它是一种广泛应用于各个行业中的重要材料。
在冶
金、化工、电力等行业中的各种高温设备中，不定形耐火材料发挥着重要的作用，保障工业生产的正常进行。
不定形耐火材料分类及应用
不定形耐火材料分类及应用不定形耐火材料是指那些在高温下能够保持稳定性能且具有较好耐火性能的材料。
不同种类的不定形耐火材料具有不同的化学成分和结构，因此在应用上也有所差异。
下面将对不定形耐火材料的分类和应用进行详细介绍。
一、不定形耐火材料的分类：1. 火炬型耐火材料：主要由氧化铝、三氧化二铝、高铝水泥等主要原料制成。
具有较高的耐火性能和耐热震性能，广泛应用于各种型号的工业窑炉、热处理炉、转炉、电炉等高温设备。
2. 隔热型耐火材料：主要由氧化铝、石墨、高铝水泥等主要原料制成。
具有较好的保温性能和耐高温性能，广泛应用于工业窑炉的保温层、隔热层、烟道、热处理工艺中的保温设备等。
3. 耐化学侵蚀型耐火材料：主要由碳化硅、氮化硅、碳化硅质、碳化硅质等主要原料制成。
具有耐酸碱腐蚀、耐氧化性能好、抗渗透性能强等特点，广泛应用于化工装置、冶金设备、炼油装置等耐腐蚀场合。
4. 耐磨性耐火材料：主要由氧化铝、碳化硅、铝酸盐等主要原料制成。
具有耐磨性、耐热震性和抗冲击性好等特点，广泛应用于冶金、建材、造纸、玻璃等行业中的磨料和耐磨设备。
5. 耐高温隔热型耐火材料：主要由氧化铝、石墨、氮化硅等主要原料制成。
具有较好的抗温性能和隔热性能，广泛应用于高温熔融金属的冶炼、有色金属冶炼等工业领域。
二、不定形耐火材料的应用：1. 铁矿冶炼行业：在高炉、电炉、转炉等炼铁设备中使用火炬型耐火材料和隔热型耐火材料，能够有效地抵御高温和热震的侵蚀，确保设备的正常运行。
2. 石油化工行业：在石化装置、化工设备、炼油装置等场合中使用耐化学侵蚀型耐火材料，能够有效地抵御酸碱等腐蚀介质的侵蚀，延长设备的使用寿命。
3. 冶金行业：在冶金设备、耐磨设备等场合中使用耐磨性耐火材料，能够有效地提高设备的使用寿命和耐磨性能，减少设备的维护和更换次数。
4. 建材行业：在建材生产设备、窑炉等场合中使用隔热型耐火材料，能够提高设备的保温性能，降低能耗，提高生产效率。
耐火材料第八章不定型耐火材料 ppt课件
2）水玻璃硬化体在加热时的变化 100—300 ℃ 脱水过程，致密度和强度提高； 300—600 ℃开始强度仍有所增加，400 ℃最大， 以后略有下降，水玻璃模数越大，影响越突出； 600-700 ℃强度有增强(有二硅酸钠生成） 700—900 ℃由于局部出现液相，强度降低 （3）应用 除不宜同极易水化的白云石材料配合外，同其他 皆可以配制，但结合后的制品不宜水浸和受潮。
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1）磷酸铝的凝结和硬化 磷酸铝多由磷酸和氢氧化铝反应制得，中和程度不同得
到三种产物： Al(H2PO4)3, Al2(HPO4)3, AlPO4 结合剂主要组分为Al(H2PO4)3, 由于它是可溶于水的，
组成混合料后，仍可长时间保持着可塑性，但是当加热到 一定温度后，酸式磷酸铝可变成焦磷酸铝和偏磷酸铝，并 发生聚合反应。
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C.热硬性结合剂
phosphoric acid and phosphate (磷酸及磷酸盐结合 剂) 磷酸有正磷酸(H3PO4)，焦磷酸(H4P2O7) ，偏磷酸 (HPO3)数种。其他常用的磷酸盐主要有铝盐，钠盐， 镁盐等 磷酸和磷酸盐除了与结合材料发生反应以外，主要 是酸式磷酸盐的聚合以及黏附作用造成的。 以磷酸铝为例：
有机结合剂： 天然类：淀粉、糊精、沥青； 合成类：酚醛树脂；
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2、按硬化条件分类：水硬性、气硬性和热硬性结合剂
1 )水硬性结合剂：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥； 2) 气硬性结合剂：水玻璃（加氟硅酸钠）； 3) 热硬性结合剂：酚醛树脂；
不定形耐火材料生产工艺
不定形耐火材料生产工艺
不定形耐火材料是一种重要的高温材料，可用于炼钢、电炉、玻璃窑等高温工业领域。
下面是一种常见的不定形耐火材料生产工艺。
首先，原料的准备是整个生产过程的第一步。
常见的原料有氧化铝、硅酸盐、铬矿石等。
这些原料一般要经过破碎、筛分等处理，使其达到适合生产的颗粒度。
接下来，将上一步得到的原料按照一定比例进行混合。
混合的目的是使不同原料的特性和性能得到平衡，从而提高耐火材料的整体性能。
混合过程通常采用机械搅拌设备进行，比如球磨机、搅拌机等。
混合后的原料会形成一种湿稠的状况，需要通过成型来使其成为一定形状的耐火材料。
常见的成型方法有压制、浇注等。
压制是将湿稠的原料放入压机中，经过一定的压力使其成型。
浇注则是将湿稠的原料倒入模具中，待其凝固后取出即可。
成型后的耐火材料需要进行干燥。
干燥是为了去除成型过程中形成的水分，以防止在使用过程中发生破裂或损坏。
干燥的方法有自然干燥和烘干两种，一般通过将成型后的耐火材料放入干燥设备中，经过一段时间的处理，使其含水量降低到一定范围内。
最后，干燥后的耐火材料需要进行烧结。
烧结是对耐火材料进行高温处理，使其互相结合，提高耐火性能和机械强度。
烧结
的温度和时间根据具体材料和要求而定，一般在1000-1800°C 之间。
以上就是一种常见的不定形耐火材料生产工艺。
这个工艺中的每一步都十分重要，每个环节都需要严格控制，确保耐火材料的质量和性能。
无定形耐火材料
03 性能特点
高温稳定性
高温下保持强度和稳定性
抗热震性能
无定形耐火材料在高温环境下仍能保 持较高的强度和稳定性，不易软化、 熔融或剥落。
无定形耐火材料具有良好的抗热震性 能，能够承受温度急剧变化而不发生 破裂或剥落。
抗蠕变性能
无定形耐火材料在高温下不易发生蠕 变现象，能够承受长时间的高温作用， 保持结构的完整性。
抗热震性
快速适应温度变化
无定形耐火材料能够快速适应温 度的变化，不易因温度波动而产
生热应力。
热震稳定性
在反复的温度变化过程中，无定形 耐火材料能够保持结构的稳定性， 不易出现开裂、剥落等现象。
抗热震性能的改善
通过合理的配方设计和制备工艺， 可以进一步提高无定形耐火材料的 抗热震性能。
化学稳定性
抵抗化学侵蚀
覆。
陶瓷
作为陶瓷烧成窑炉的炉衬材料 ，提高窑炉的保温性能和节能
效果。
玻璃
作为熔融玻璃液的池窑炉衬材 料，提高玻璃质量和产量。
化工
用于高温反应器、加热炉、裂 解炉等设备的内衬材料，提高 设备的耐腐蚀性和使用寿命。
02 生产工艺
原料选择与处理
原料种类
选择具有高耐火性、低导 热性和良好化学稳定性的 原料，如硅质、铝质、锆 质等。
新型复合无定形耐火材料 的开发
结合不同材料的优点，开发出具有优异性能 的复合耐火材料，满足高温工业的多样化需 求。
环保与可持续发展
降低生产过程中的环境污染
01
优化制备工艺，减少废弃物产生，降低能耗，实现绿色生产。
资源循环利用
02
对废弃无定形耐火材料进行回收再利用，减少资源浪费，降低
环境负担。
低碳排放技术
不定型耐火材料
不定型耐火材料不定型耐火材料是一种耐高温、耐腐蚀的特殊材料，广泛应用于各种高温工业领域。
不定型耐火材料是由高温变形性能好的材料和高温稳定性好的材料混合而成，经过特殊工艺制成的。
不定型耐火材料具有很高的熔点和抗高温的特性，可经受高温火焰的冲击和侵蚀。
它在高温环境下能保持较长时间的稳定性，并具有良好的保温性能，能有效地隔热。
同时，不定型耐火材料还具有良好的抗腐蚀性，不受酸碱等化学物质的侵蚀。
不定型耐火材料主要有两种类型，一种是无机不定型耐火材料，另一种是有机不定型耐火材料。
无机不定型耐火材料是由无机成分混合而成的材料，如硅酮、氮化硅、碳化硅等。
它们具有很高的化学稳定性和耐高温性能，广泛应用于高温窑炉、电力、冶金、航空等领域。
有机不定型耐火材料是由有机材料和无机材料混合而成的材料，如有机聚合物、硅酮等。
它们具有较好的耐高温性能和耐腐蚀性能，适用于炉窑隔热层、热管套管等高温工艺设备。
不定型耐火材料在高温工业领域中有着广泛的应用。
在石油化工工业中，不定型耐火材料常用于炉窑隔热层、管道保温等。
在冶金工业中，不定型耐火材料常用于高炉、钢铁炉等高温设备的内衬。
在电力工业中，不定型耐火材料常用于电力设备的保护和隔热。
此外，不定型耐火材料还广泛应用于航空航天、化学工业等领域。
不定型耐火材料具有很高的稳定性和耐用性，能在极端的高温环境中保持长时间的稳定性。
同时，不定型耐火材料还能有效地隔热，提高能源利用效率。
因此，不定型耐火材料在现代工业中扮演着重要的角色，为高温设备的安全运行提供了保障。
总之，不定型耐火材料是一种高温、耐腐蚀的特殊材料，具有很高的熔点和抗高温能力。
它能在高温环境下保持长时间的稳定性，并具有良好的保温性能和抗腐蚀性能。
不定型耐火材料广泛应用于各种高温工业领域，为高温设备的安全运行提供了保障。
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构筑物或制品的密度
组成材料的性能 组成材料的配比 结合剂性能 结合剂的加入量 施工方法和技术 在烧结前有无化学反应
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与定型耐材性能区别
与相同材质的烧结耐火制品相比，多数不定形 耐火材料，由于成型时所加外力较小，在烧结 前甚至烧结后的气孔率较高
用砖块砌筑的地方更为适宜 施工过程简单，生产效率高 同适当的增强方法并用，可制成坚固的整体构
筑物，可避免因接缝而造成的薄弱点 可对定型制品进行冷态和热态修补，既迅速又
经济 供应快，热能消耗低
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不定形耐火材料的优点
工厂占地面积小，不需要成型和烧成工序，因 此基建投资和设备费用均比较低；
耐火泥
以细粉状耐火物料和结合剂组成的不定 形耐火材料
可分为普通耐火泥、气硬性耐火泥、水 硬性耐火泥和热硬性耐火泥
若加适当液体制成的膏状和浆状混合料， 分别称为耐火泥膏和耐火泥浆
用于涂抹之用时，也称为涂抹料
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化学和矿物组成
骨料 粉状耐火物料 结合剂的品种 结合剂的数量
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浇注料
以粉粒状耐火物料与适当结合剂和水等 配成，具有较高流动性的耐火材料
以浇注和震实方式施工 结合剂多是水硬性铝酸盐水泥 用绝热的轻质材料制成者称轻质耐火材
料
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可塑料
以粉粒状耐火物料与耐火粘土等结合剂 和增塑剂配成，呈泥膏状
在较长时间内具有较高可塑性 施工时可轻捣或压实 经加热可获得强度
与相同材质的烧结耐火制品相比，耐侵蚀性稍 低
与相同材质的烧结耐火制品相比，热震稳定性 一般较高
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生产过程及特点
颗粒料的制备 粉料的制备 混合料的混练 原料及成品的检测 生产过程简单，成品率高
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不定型配套相关设备
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施工及特点
根据混合料的工艺特性采用相应的施工方法 可制成任何形状的构筑物，适应性强，在不宜
结合剂统称为气硬性结合剂
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热硬性结合剂
在常温下硬化很慢和强度很低，而在高 于常温但低于烧结温度下可较快地硬化 的结合剂
常用的热硬性结合剂有磷酸、磷酸二氢 铝和硫酸铝等
也有将该类结合剂和上面所讲的气硬性 结合剂统称为气硬性结合剂
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水硬性结合剂
必须同水进行反应并在潮湿介质中养护 才可逐渐凝结硬化
对结合剂的要求
结合剂将物料粘结为整个体系取决于本 身的凝结硬化性质和与结合物之间产生 的粘结作用
应具有良好凝结硬化特性 能形成高度分散和易流动的体系 应具有良好的润湿性 必须具有硬化时的体积稳定性，硬化后
的耐火性，以及无其他危害作用
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结合剂使用时的注意事项
熟练掌握各种不定形耐火材料结合剂的特性 掌握各种结合剂在不定形耐火材料中发生的反
常用的硅酸盐水泥、高铝水泥、纯铝酸 钙水泥及特种水泥等都属于此类
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陶瓷结合剂
在常温和中温下不硬化或强度很低，只 有在高温下经烧结后才具有相当的强度
也有将陶瓷结合剂称为热硬性或火硬性 结合剂的，当其称为热硬性结合剂时， 则前面所讲的热硬性结合剂则称为气硬 性结合剂
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捣打料
以粉粒状耐火物料与结合剂组成的松散 状耐火物料
以强力捣打方式施工
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喷涂料
以喷射方式施工的不定形耐火材料 分干法施工和湿法施工两种 主要用于涂层和修补炉衬 喷涂料和喷补料
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投射料
投射方式施工 不定形耐火材料
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骨料 粒状料
掺和料 细粉
胶结剂 结合剂
减水剂 为改善可塑性和减少用水量，可加增塑减水剂
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不定形耐火材料的外形
松散状 浆状 泥膏状
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不定形耐火材料的分类
耐火物料的材质 结合剂种类 工艺特性 比重
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按工艺特性分类
浇注料 可塑料 捣打料 喷射料 投射料 耐火泥等
能源工程材料在使用前未经高温烧结， 颗粒之间无普通烧结制品所具有的那种 陶瓷结合或直接结合，颗粒之间靠结合 剂的粘结作用使其结为整体，并使构筑 物或制品具有一定的强度
结合剂是不定形耐火材料的重要组成部 分，产品的性能在很大程度上受结合剂 的影响
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劳动生产率比生产耐火砖时高3～8倍，且环境 好，劳动强度低，易操作，普通工人即可胜任；
能源消耗低，仅为生产耐火砖时的1/10～1/20 倍，电力消耗则为1/5~1/6；
便于贮存和运输，可实现机械化筑炉，其施工 效率比砌砖时高5～15倍；
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不定形耐火材料的结合剂和外加剂 结合剂的作用 结合剂对不定形耐火材料的性能影响 结合剂的分类 各种结合剂的影响机理简介 外加剂的影响机理简介
应和影响 掌握各种结合剂在高温、侵蚀介质以及其他条
件影响下的变化 充分发挥和利用结合剂的粘结性和其他有利作
用，尽量减少和避免结合剂对高温性能可能带 来的不利影响
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结合剂的分类
化学组成 无机结合剂和有机结合剂
硬化特点 1.气硬性、热硬性、水硬性和陶瓷 2.气硬性、水硬性和热硬性或火硬性
常温和高温所起结合作用的特点 暂时性和永久性
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气硬性结合剂
在大气中和常温下即可逐渐凝结硬化而 具有相当高强度的结合剂
通常指结合体经110℃干燥后其抗折强度 大于1.18MPa或大于1.47MPa者
有促凝剂的水玻璃结合剂属于此类 也有将该类结合剂和下面所讲的热硬性
第七章 不定形耐火材料
程本军
3.22
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不定形耐火材料的定义
由合理级配的粒状和粉状料与结合剂共同 组成的，不经成型和烧结而直接供使用的耐 火材料称为不定形耐火材料，又名散状耐火 材料。 用不定形耐火材料可形成无接缝的整体构 筑物，故还称为整体耐火材料。
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不定形耐火材料的组成