水玻璃结合剂
水泥生产耐火浇注料
水泥生产耐火浇注料水泥生产耐火浇注料选用一、粘土结合耐火浇注料粘土结合耐火浇注料是用软质粘土作结合剂与铝硅质或刚玉莫来石质等耐火骨料、粉料和外加剂配制的可浇注耐火材料。
粘土结合耐火浇注料按耐火骨料品种分为粘土质、高铝质、刚玉莫来石质和高铝轻质等。
根据其性能特点又分为普通型和高强度型粘土结合耐火浇注料。
粘土结合耐火浇注料主要由结合剂、耐火骨料、粉料和外加剂等组成。
选用的结合粘土因产地不同，其化学成分、物理和耐火性能也不同。
作为耐火浇注料用的粘土结合剂技术要求是：耐火度且具有较宽的烧结温度范围。
在矿物组成中，应含有少量蒙脱石和云母等物质，使其具有较好的结合性能和可塑性。
粘土粉细度小于干法水泥生产常用耐火材料选用技术其用量为将煅烧合格的硅铝质熟料或刚玉莫来石经破碎或再经粉磨制成耐火骨料和粉料。
耐火骨料应用最多的是粘土熟料和高矾土熟料，最大颗粒尺寸一般为$&’’，用量为!&"左右，耐火粉料为粘土耐火浇注料重要组成材料，应选择特级或一级高铝矾土熟料进行粉磨，有时也掺加氧化铝粉或刚玉粉，耐火粉料细度小于& ( &))’’的应占)*"以上，其用量为$!" # +*"。
外加剂品种较多，根据粘土结合剂的特点和施工要求，主要选用分散剂和促硬剂。
在粘土胶体分散系中，添加碱金属离子时能形成碱离子, 粘土。
因为碱离子的正电性强，电位差大，粘土微粒间的斥力亦大，超过了范德华引力，即粘土的阳离子较多，微粒间隔增大，从而促进了粘土胶体的解胶，放出自由水，增强了粘土耐火浇注料的流动性，有利用于搅拌成型。
作为粘土耐火浇注料的促硬剂，一般选用高铝水泥或纯铝酸钙水泥，其用量为& ( +" # % ( &"（外加）。
粘土耐火浇注料混合搅拌时，两种外加剂同时添加，且要求在成型时保证有良好的流动性，在成型后限定的时间内，能使耐火浇注料获得足够的强度。
1.13出铁沟耐火浇注料
由刚玉和/或高铝熟料、碳化硅、碳、结合剂和外加剂组成的可浇注耐火材料，主要用于作高炉出铁沟的内衬，因此也成出铁沟耐火浇注料，其中以刚玉为主要骨料的称为刚玉-碳化硅-碳质浇注料，以高铝熟料为主要骨料的称为高铝-碳化硅-碳质浇注料。
配制此类浇注料所用的刚玉一般为电熔刚玉，包括电熔致密刚玉、亚白刚玉（或称高铝刚玉、矾土基电熔刚玉）、棕刚玉等。
主要要求刚玉中的碳含量小于0.10%，这是因为刚玉中的C 通常是以碳化物（Al4C3）形式存在，碳化物会与水反应生成甲烷和氢氧化铝，而使刚玉颗粒粉化，因此要求C含量越低越好，规定要求粉化率小于1%，否则配制成浇注料衬体时会在烘烤过程中出现开裂或松散。
而配制高铝-碳化硅-碳质浇注料时，所采用的高铝熟料最好是杂质含量低的烧结良好的特级或一级高铝熟料。
配料所用的碳化硅原料，一般采用一级或二级黑色碳化硅、SiC含量不小于97%，SiC晶粒越大越好，但一般SiC晶体呈针柱状，很难制取近球粒状SiC,因此SiC是以细颗粒和细粉形式加入。
碳质原料可采用沥青、石墨、焦炭或废电极、炭块等。
结合剂是由氧化硅微粉和纯铝酸钙水泥组成的复合结合剂，属凝聚-水化结合浇注料。
分散剂一般采用聚磷酸钠化合物。
由于此类浇注料透气性差，在烘烤过程中极易发生因水分急骤蒸发而发生爆裂，因此一般要加防爆剂，如金属铝粉、或乳酸铝、或隅氮酰胺、或防爆纤维等。
但防爆剂加入量应严格控制，加入量过大会导致体积密度降低、强度下降、抗侵蚀和抗冲刷性能变坏。
氧化铝-碳化硅-碳质浇注料的配料组成是随使用环境和条件不同而异，如大型高炉出铁沟浇注料必须用电熔刚玉作为骨料，而中、小型高炉则可采用高铝熟料作为骨料。
其耐火骨料与粉料之比一般为（65~70）：（35~30），也可以按照Andreassen方程取其粒度分布系数q值=0.26~0.35进行配料，但如果要配制自流或半自流状态浇注料，则取q值=0.21~0.26进行配料。
碳化硅加入量应根据使用部位不同而异，出铁沟和渣线部位加入量为18%~30%，渣线以下加入量为12%~15%。
不定形耐火材料资料
不定形耐火材料是指：由一定颗粒级配的耐火集料(骨料和粉料)，结合剂和外加剂组成的湿状一或半湿状、或干状，可直接用于构筑或修补工业窑炉衬体的耐火材料称为不定形耐火材料。
此类材料构筑衬体可形成无接缝整体内衬。
同烧成耐火制品比较，不定形耐火材料具有如下特点：（1）制备工艺简单，生产周期短，劳动生产率高；（2）适应性强，使用时不受工业窑炉结构形状限制，可制成任意形状；（3）整体性好，气密性好，热阻大，可降低工业炉热损失、省能源；（4）便于机械化施工，省工省时；（5）对于损坏的工业炉内衬易于用不定形耐火材料进行修补，延长衬体使用寿命、降低耐火材料消耗。
因此不定形耐火材料现己逐渐取代大部份烧成耐火制品而得到广泛应用，在冶金工业使用不定形耐火材料的比例己郑州玉发集团是中国最大的白刚玉生产商，和中科院上海硅酸盐研究所成立玉发新材料研究中心研究生产多品种α氧化铝。
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占耐火材料总使用量的一半以上。
按施工工艺分类，不定形耐火材料可分为如下七大类：浇注耐火材料、可塑耐火材料、喷射耐火材料、涂抹（覆）耐火材料、挤压（压注）耐火材料、投射耐火材料、干式振捣（或填充）耐火材料等。
不定形耐火材料的制备工艺，包括材质的选择、颗粒级配的确定、结合剂和外加剂的选用、以及加工流程的确定，是根据使用条件和使用环境、以及所采用的施工方法来确定的。
配制不定形耐火材料的粒状原材料总称为耐火集料。
耐火集料分为骨料和粉料，集料颗粒粒径大于0.088mm(或0.074mm)的称为骨料，在不定形耐火材料中起骨架作用。
集料颗粒小于0.088mm(或0.074mm)称为粉料，由于它起着包埋骨料或充填于骨料颗粒之间空隙的作用，因此又称为基质，其中0.088mm至l0μm 的称为细粉，小于l0μm的称为超细粉(或微粉)。
我们可以根据Andreassn或者Dinger-funk粒度分布方程来进行颗粒级配。
耐火材料的基本知识
第一节耐火材料的基本知识1、耐火材料的定义？耐火材料就是指耐火度不低于 1500℃的无机非金属材料。
2、耐火材料必须具备的基本性能？（1）耐火度（2）高温体积稳定性（3）耐急冷急热性3、耐火材料在电炉炼钢厂的应用？（1）电炉炉衬、炉盖、炉底、炉坡、渣线修补料。
（2）精炼钢包包衬、包盖、滑动水口、透气砖系统。
（3）连铸中间包包衬、包盖、长水口、整体塞棒、浸入式水口。
（4）模铸用漏斗砖，中注管，中心砖，汤道砖，尾砖，模底砖。
4、按耐火度不同，耐火材料可分几类？（1）普通耐火材料，耐火度1580～1770℃；（2）高级耐火材料，耐火度1770～2000℃；（3）特级耐火材料，耐火度＞ 2000℃；5、按化学矿物组成的性质不同，耐火度可分为几类？（1）酸性耐火材料，如硅砖；（2）碱性耐火材料，如镁砖、白云石砖、镁碳砖；（3）中性耐火材料，如高铝砖、碳砖。
6、按外形尺寸的多少，耐火材料可分为几类？（1）标准型耐火砖，外形尺寸≤4个；（2）普通型耐火砖，外形尺寸≤6个；（3）异型耐火砖，外形尺寸＜10个，带孔、槽、角；（4）特异型耐火砖，外形尺寸＞10，带多个孔、槽、角。
7、按外形耐火材料可分类为几类？（1）耐火砖——具有一定的形状。
（2）不定形耐火材料——散状实，需按所要形状进行施工用耐火材料。
（3）耐火泥——砌砖填缝用耐火材料。
8、学习耐火基本知识的目的？（1）掌握基本技能，科学合理使用耐火材料。
（2）掌握使用特性，防止穿炉、穿包、漏钢、跑钢事故发生。
（3）掌握使用规律，不断提高炉衬，包衬使用寿命，降低炼钢生产成本，减轻劳动强度，提高经济效益。
第二节耐火材料的基本性能9、什么叫气孔率？耐火材料制品中开口气孔体积占总体积的百分率，常用%表示。
式中：V2=开口气孔体积，V3=贯通气孔体积，V=制品总体积，V2+V3=开口气孔体积。
10、什么叫体积密度？体积密度是指耐火制品单位体积的质量，常用g/cm3表示。
水玻璃硬化剂(YS-28助剂)
天源化工
水玻璃硬化剂
一、本品为无色或微黄色透明液体；略溶于水；易溶于醇、醚和其它有机溶剂。
沸程：（101.3kPa）180～300℃，具有酯的一般化学性质，在苛性碱和无机酸存在下容易水解成醇和乙酸。
二、质量指标Q/320282NPL
三、用途及特性：
YS系列有机脂，本公司94年和有关高等院校联合开发；应用于铸造生产，共有3个品种自硬特性好。
具有无毒、无害、型砂自硬强度高的特点。
在水玻璃中添加少量YS有机脂后，便成为在常温下，型砂达到自硬程度，型砂在模型内自硬后脱模不需烘干。
在全国不同地区大中型企业铸铁有色金属生产等方面验证，具有铸件尺寸精度高、加工余量小、溃散性好、发气量少、生产能耗低等优点。
四、硬化机理
有机酯与水玻璃混合后，在水玻璃这碱性介质中，有机酯发生水解，分解为醇和酸。
有机酸与水玻璃反应析出硅酸，却相互结合形成网状的硅酸凝胶，逐步硬化。
此时由于砂粒被分别包围在网状结构中，于是型砂建立起强度。
一般酯硬化水玻璃砂型抗压强度为1.5-3Mpa。
固化时间：
快速―――――――15～20分钟20～40分钟
中---------------------40分钟40～60分钟
慢――――――――2～3小时120～180分钟
七、运输及储存
本产品易水解，注意防水和密封。
在运输、储存中应隔绝明火，产品应储存于阴凉、干燥处，防止受热、受潮、阳光暴晒和雨淋。
耐火材料结合剂的6大结合机理及选用原则
耐火材料结合剂的6大结合机理及选用原则耐火材料结合剂的结合机理结合剂的种类不同，其结合散状耐火原料的机理也有所区别。
常见耐火材料结合剂的结合机理主要有以下几种：1水化结合即在常温下通过结合剂与水发生水化反应生成的水化产物而产生结合作用。
水泥类结合剂一般都是水化结合机理，如铝酸钙水泥遇水后发生水解和水化反应生成六方片状或针状CAH10(CaO·Al2O3·10H2O)、C2AH8(CaO·Al2O3·H2O)和立方粒状C3AH6(3CaO·Al2O3·6H2O)晶体和氧化铝凝胶体，形成凝聚一结晶网而产生结合。
2化学结合通过结合剂与硬化剂(促凝剂)之间的反应，或者结合剂与耐火原料在常温或高于常温而低于烧结温度的范围内发生反应生成具有结合作用的化合物而产生结合。
气硬性结合剂和部分热硬性结合剂属于这种结合机理，例如水玻璃结合剂与氟硅酸钠硬化剂发生反应生成的水溶胶SiO2·nH2O经脱水形成硅氧烷(Si-O-Si)网络结构而产生结合强度;磷酸二氢铝结合剂加MgO硬化剂时，在常温下即可发生脱水和交联反应而产生结合强度。
3缩聚结合借助于催化剂或交联剂，结合剂发生缩聚反应形成网络状结构而产生结合强度。
例如甲阶酚醛树脂加酸作催化剂或受热时都可产生缩聚反应。
4陶瓷结合通过耐火原料或耐火原料与加入的烧结助剂在高温下形成的液相而产生结合。
陶瓷结合实际上是一种由液相烧结而产生的结合。
在耐火材料坯体中，耐火度较低的原料或耐火原料与助烧剂发生反应首先产生粘性液相使散状原料粘结在一起，随温度的提高，依靠液一固相反应生成具有更高熔融温度的新物相而产生坚固的结合。
5粘着结合借助于吸附作用、扩散作用和静电作用等物理作用而将散状耐火原料结合在一起。
吸附作用有物理吸附和化学吸附，是依靠分子间的相互作用力一一范德华力而产生结合;扩散作用是在分子热运动的作用下，结合剂与被结合物的分子发生相互扩散，在界面上形成扩散层从而产生结合:静电作用，即若结合剂与被结合物的界面存在着双电层，双电层的静电引力可产生结合作用。
耐火材料结合剂的性质
联合剂把由耐火粗颗粒料和粉料构成的散状耐火资料胶结在一同的物质，又称“胶结剂” 。
用作耐火资料的联合剂，不只要求拥有较好的冷态和热态联合强度，并且要求拥有较好的施工 ( 成型 ) 性能和使用性能。
分类耐火资料，特别是不定形耐火资料所用的联合剂，随被联合资料的性能及用途不一样而不一样，品种众多，一般按联合剂的化学性质和联合剂的硬化条件分类。
按联合剂的化学性质分有无机联合剂和有机联合剂。
(1)无机联合剂。
按其化合物性质可分为 6 类。
第 1 类为硅酸盐类。
包含硅酸钙水泥、水玻璃 ( 包含硅酸钠、硅酸钾水玻璃 ) 和联合黏土。
第 2 类为铝酸盐类。
包含一般铝酸钙水泥( 也称矾土水泥或高铝水泥) 、纯铝酸钙水泥、铝酸钡水泥、含尖晶石铝酸钙水泥等。
第3 类为磷酸盐类。
包含磷酸、磷酸二氢铝、磷酸镁、磷酸铵、铝铬磷酸盐、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。
第 4 类为硫酸盐类。
包含硫酸镁、硫酸铝、硫酸铁等。
第5类为氯化物类。
包含氯化镁( 卤水 ) 、氯化铁、聚合氯化铝( 又称碱式氯化铝 ) 等。
第 6 类为溶胶类。
包含硅溶胶、铝溶胶、硅铝溶胶等。
(2)有机联合剂。
按制取方法分为两类。
第l 类为天然有机物，即从天然有机物中分别出的，包含淀粉、糊精、阿拉伯树胶、海藻酸钠、纸浆废液、焦油和沥青等。
第2类为合成有机物，即经过化学反响或缩聚反响而合成的，包含甲阶酚醛树脂、线性酚醛树脂 ( 又称酚醛清漆 ) 、环氧树脂、 t 聚胺脂树脂、脲醛树脂、聚醋酸己烯脂、聚苯己烯、硅酸己酯、聚己烯醇类树脂、呋喃树脂等等。
按联合剂硬化条件分有水硬性、气硬性和热硬性联合剂。
(1)水硬性联合剂。
加入散状耐火资料集猜中、加水混淆平均并成型后，在湿润条件下保养才能发生正常的凝固与硬化的联合剂，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥。
(2) 气硬性联合剂。
与散状耐火资料集料混淆成型后，在自然干燥条件( 常温 ) 下养护即可发生凝固与硬化的联合剂，这种联合剂使用时一般要加硬化剂，如水玻璃加氟硅酸钠，磷酸或磷酸二氢铝加铝酸钙水泥或氧化镁，氧化硅微粉加铝酸钙水泥或氧化镁等。
水玻璃复合材料
水玻璃复合材料摘要：水玻璃复合材料是一种利废、节能、低污染的高绿色度材料，在国家提倡“节能减排”的形势下，研究和应用水玻璃环境友好型材料必然会引起良好地市场效益。
本文对近年来国内外水玻璃的特性、改性、硬化机理和应用领域以及制备方法做了相应的研究。
关键词：水玻璃,复合材料,节能,溶胶-凝胶法Sodium silicate composite materialsChen huan(mianyang vocational technical college material engineering analysis of 111 classMianyang 621010)Abstract the sodium silicate composite materials is a recycling, energy saving, low pollution and high degree of green material, in the state advocates "energy conservation and emission reduction in" the situation, research and application of sodium silicate environment friendly materials will inevitably lead to good market benefit. In this paper the characteristics of sodium silicate at home and abroad in recent years, modification, hardening mechanism and application areas and preparation methods did corresponding research.Keywords s odium silicate, composite material, energy saving, sol-gel method水玻璃是碱激发工业废渣胶凝材料中的一种重要原料，而碱激发工业废渣胶凝材料被认为是一种具有极大开发价值和应用前景的环境友好型胶凝材[1]-[2]。
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水玻璃结合剂(water glass blinder)
一种无机材料的胶结剂。
又称泡花碱。
此类碱金属硅酸盐是用石英砂与钠、或钾、或锂的碳酸盐(或硫酸盐)熔融反应而制得。
其化学通式为R2O•nSiO2•mH2O，R2O指碱金属氧化物，如Na2O、K2O、Li2O；n指SiO2摩尔数；m 指所含H2O摩尔数。
这类碱金属硅酸盐溶于水中会水解而形成溶胶。
溶胶具有良好的胶结性能。
因此在工业上被广泛用作无机材料胶结剂，在耐火材料工业作为结合剂用相当广泛，也广泛用于造纸及纺织等工业。
分类按碱金属硅酸盐中碱的种类不同，水玻璃可分为硅酸钠水玻璃、硅酸钾水玻璃、硅酸锂水玻璃、硅酸盐季胺水玻璃和钾钠硅酸盐水玻璃等。
但除硅酸钠水玻璃得到大量应用外，其他硅酸盐水玻璃用量较少。
硅酸钠水玻璃又可按水玻璃模数M(系指SiO2与Na2O的摩尔比)不同加以分类：M≥3的称为中性水玻璃；M<3．0的称为碱性水玻璃，但这只是一种习惯的分类法，实际上，无论是中性还是碱性水玻璃，水解后水溶液均呈碱性。
制造硅酸钠水玻璃的制造方法有干法和湿法之分。
干法是由石英粉与碳酸钠或硫酸钠按一定比例混合之后，加入1350～1500C的熔融炉中经过熔融反应而制得固体熔合物，其反应如下：
或
湿法是用硅石微粉或非晶质硅质原料与苛性碱(Na()H)直接反应而制得，其反应如下：
但，目前几乎都采用干法制造。
从Na2O-SiO2二元状态图(图1)可以看出：随着SiO2含量的不同，或随SiO2与Na2O摩尔比不同，其反应产物不同，当M≥2时反应产物为：Na2O-SiO2和石英；当2≥M≥1时，反应产物为Na2O•2SiO2和Na2O•SiO2；当1≥M ≥0.5时，反应产物为Na2O•SiO2和2Na2O•SiO2，而当M≥1时，反应产物为2Na2O•SiO2。
但一般熔融制得的硅酸钠固态熔合物是由正硅酸钠(2Na2O•SiO2和偏硅酸钠(Na2O•SiO2)或二硅酸钠(Na2O•SiO2)组成的混合物。
这类熔融反应生成的固体熔合物装入蒸压釜内，用蒸汽使其溶解于水中便形成液体水玻璃。
但随着硅酸钠的模数M和水解时的加水量不同，会形成不同性能的产品，见图2。
图中1区为含正硅酸钠和氢氧化钠的混合区；2区为含偏硅酸钠的结晶性硅酸钠区；3区为含部分结晶硅酸钠的混合区；4区为硅酸钠玻璃区；5区为水合玻璃区；6区为水合无定形粉末区；7区为半固体物；8区为高粘稠硅酸钠区；9区为工业上使用的硅酸钠水玻璃区；10区为过稀硅酸钠溶液区；11区为不稳定的凝胶混合物区。
水玻璃除以水溶液状态供使用外，还有将液态水玻璃经过雾化脱水后制成粉末状固态水玻璃供使用。
此种水玻璃易溶于水、因而可以直接以粉末状态加入散状耐火材料中配制成不定形耐火材料使用。
性能水玻璃是一类强碱弱酸盐，在水的作用下易发生水解，其水解反应较复杂，硅酸钠水玻璃的水解反应可简要地归纳为如下反应式：
而NaOH又会进一步电离成Na++0H-，从而使水玻璃溶液呈碱性反应。
水玻璃溶液实际上是胶体溶液，其胶粒结构见图3。
胶核是由二氧化硅聚集体构成，胶核又会吸附溶液中被电离出的n个SiO32-；同时硅酸钠中也有2n 个Na+离子电离出来，其中也会有2(n-x)个Na+离子被吸附在SiO32-周围。
胶核所吸附的SiO32-和部分Na+形成吸附层，而另有部分Na+离子扩散到吸附层外，形成扩散层，这样使胶粒带负电。
因此硅酸钠水玻璃溶液中胶粒结构可用下式表示：
物理性能较纯的水玻璃溶液呈无色透明或浅灰色、含有杂质的水玻璃呈浅蓝色或暗黑色。
水玻璃中含有的杂质有CaO、Fe2O3、Al2O3和MgO等，它们对水玻璃的质量及其制品的物理化学性能均有影响。
水玻璃的物理性能主要是以模数M，密度D和粘度μ来衡量，模数的计算式如下：
式中SiO2和Na2O分别指水玻璃中氧化硅和氧化钠百分含量(％)，1.023指氧化硅与氧化钠分子量之比。
密度可用波美计直接测量，密度D与波美度(。
Be')之间的关系如下：
用水玻璃溶液作耐火材料的结合剂时，其作业性(指成型性能)主要取决于粘度，而粘度则随水玻璃的密度与模数而变，其关系见图4。
在密度相同的情况下，模数越高粘度越大。
模数大的水玻璃溶液，随着密度的增大，粘度增大越剧烈。
而模数小的水玻璃溶液，其粘度随密度的变化越缓慢，这是与水玻璃溶液中胶态二氧化硅含量有关。
模数越高，胶态二氧化硅含量也越多，水玻璃溶液的胶体性质也就越强。
相反，模数越低时，水玻璃中含有的胶态二氧化硅也越低，整个体系表现出的非胶体性质也就越强，故粘度随密度变化趋于缓和。
硅酸钾水玻璃溶液的粘度与模数和密度的关系与硅酸钠水玻璃相似，其关系见图5。
水玻璃溶液的粘度还与温度有关，其粘度是随温度升高而降低，其关系见表。
水玻璃溶液的粘度与温度的
关系
水玻璃溶液具有较强的结合强度，其结合强度大小与其胶体组成有关。
低模数的水玻璃，由于其结晶质硅酸钠含量要多些，其结合性能弱些，而高模数的水玻璃，其胶态二氧化硅含量高些，结合性能要强些。
此外，也可以加入一些外加剂来改善水玻璃的结合强度。
化学性质水玻璃溶液与酸反应时，水玻璃溶液呈碱性，因此它能同无机酸(如硫酸、盐酸、磷酸等)和有机酸(如柠檬酸、醋酸、丙酸、丁酸和酒石酸等)发生置换反应。
在反应过程中，溶液中存在的游离钠离子及二氧化硅胶粒表面吸附的钠离子与带相反电荷的酸根离子发生作用，从而使胶粒失去电性，使溶胶失去352稳定性，二氧化硅溶胶便发生絮凝作用，形成凝胶体，如与盐酸作用时发生如下反应：
反应结果二氧化硅溶胶最后以凝胶体沉淀离析出来。
水玻璃溶液与碱的反应：当与碱金属离子的作用不会影响二氧化硅溶胶的稳定性，只是提高其碱度，使模数下降。
但与碱土金属作用时，也容易发生絮凝作用，析出白色凝胶体沉淀，如与氢氧化钡作用发生如下反应：
反应生成的水合硅酸钡为凝胶体。
同样，与氢氧化钙，氢氧化锶，氢氧化镁作用也会发生类似的反应作用。
与氢氧化铵反应时，也会出现凝胶现象。
应用用水玻璃溶液作耐火材料的结合剂时，其凝结和硬化方式有两种：一是采取干燥和加热方法使硅酸溶胶脱水，导致发生凝胶化而起结合作用，如用水玻璃作不烧砖，耐火泥浆、喷补料和捣打料的结合剂，即靠干燥和加热烘烤使其发生凝结与硬化作用；另一是借助于加入促硬剂，促硬剂与硅酸钠发生化学反应而产生凝结与硬化作用，如用作耐火浇注料的结合剂，可加入氟硅酸钠(Na2Sit?。
)作促硬剂，其反应式如下：
反应析出的一部分硅酸凝胶还会与NaF生成络合物：
随着反应的进行，硅酸溶胶变成凝胶不断析出，从而形成了坚固的硬化产物。
除氟硅酸钠外，可作水玻璃溶液促硬剂的还有聚合氯化铝、聚合磷酸铝、磷酸镁、磷酸钠、氯化铝等。
水玻璃既可作酸性(如硅质、蜡石质)、中性(如粘土质、高铝质)耐火材料的结合剂，又可作碱性(如镁质、镁铬质、镁铝质等)耐火材料的结合剂，用途较广，但用水玻璃作耐火材料结合剂时，由于水玻璃中含有Na2O，会与高耐火性能的氧化物反应形成低熔物相而降低耐火材料的使用温度，因此必须视使用温度而定。