普通耐火搗打料的基本組成，與耐火澆注料和可塑料等材質(zhì)相似，其區(qū)別是耐火粉料較多、結(jié)合劑用量較少。通常添加軟質(zhì)黏土以增加料的黏塑性和燒結(jié)性。耐火骨料臨界粒徑為10mm，也有用5mm的，粗、細(xì)骨料之質(zhì)量比為3:7至4:6。細(xì)骨料多些，易打結(jié)密實(shí)。耐火搗打料粒度組成一般為耐火骨料60%~65%，耐火粉料35%~40%，這樣可獲得較大的堆積密度，搗打后的襯體，體積密度也是較大的。
應(yīng)指出，耐火搗打料在盛鋼桶工作層上應(yīng)用較多，并取得一定的成效。其耐火骨料和粉料為一級(jí)或特級(jí)礬土熟料，最大粒徑10mm;添加葉臘石或粉時(shí)，稱(chēng)為鋁蠟石質(zhì)搗打料，添加一級(jí)制磚鎂砂粉或冶金鎂砂粉時(shí)，則稱(chēng)為鋁鎂質(zhì)搗打料，粉料細(xì)度為小于0.09mm的占90%以上;采用模數(shù)2.6和密度1.36g/cm3的水玻璃溶液或密度1.26g/cm3的硫酸鋁溶液作結(jié)合劑。其配合比見(jiàn)表1-1所示。
表1-1 盛鋼桶用搗打料的配合比(%)
實(shí)踐證明，在盛鋼桶上應(yīng)用較多、效果較好的為鋁鎂質(zhì)耐火搗打料，其組成也是有變化的。當(dāng)鎂砂粉用量為9%~12%時(shí)，能生成足夠的鎂鋁尖晶石，具有良好的抗渣性，使用壽命較長(zhǎng)。
耐火搗打料混煉后，模仿風(fēng)鎬搗打襯體的體積密度，在壓力機(jī)上制樣。試樣自然養(yǎng)護(hù)3d，進(jìn)行烘干并作性能檢測(cè)。其檢驗(yàn)結(jié)果，見(jiàn)表1-2,。編號(hào)與表1-1對(duì)應(yīng)。
表1-2 盛鋼桶用搗打料的主要性能
①黏渣，坩堝內(nèi)體積變小。
從表1-1中看出，水玻璃耐火搗打料比硫酸鋁耐火搗打料好些。在水玻璃耐火搗打料中，編號(hào)2即鋁鎂質(zhì)耐火搗打料的性能，是比較好的。其抗渣性好、荷重軟化溫度和高溫耐壓強(qiáng)度較高，特別是1400℃燒后耐壓強(qiáng)度達(dá)到了105.9MPa，但燒后線收縮較大，達(dá)到2.21%。該料在高溫下能生成鋁鎂尖晶石，交錯(cuò)生長(zhǎng)，體積膨脹，且系耐火礦物，因此可提高其使用性能;鋁蠟石質(zhì)耐火搗打料的特點(diǎn)是燒后呈膨脹，其值達(dá)到2.32%，使用時(shí)內(nèi)襯不黏渣，所以適宜作盛鋼桶內(nèi)襯，但高溫耐壓強(qiáng)度和荷重軟化溫度較低，則影響其使用;鋁質(zhì)耐火搗打料的有關(guān)性能，介于二者之間，也能在鋼包上使用。
抗渣性是用坩堝檢驗(yàn)的。渣的化學(xué)成分為CaO 41.2%、SiO2 10.5%、Fe2O3 10.8%、FeO 18.3%、Al2O3 5.34%、MnO 4.78%、MgO 5.3%、CaF 1.36%、燒失 1.52%。堿度3.9。檢驗(yàn)結(jié)果證明，鋁鎂質(zhì)搗打料被渣的侵蝕和滲透均較小，且形成了較薄的致密層，能防止渣的進(jìn)一步侵蝕;鋁質(zhì)和鋁蠟石質(zhì)搗打料的抗渣性，基本相似，但與鋁鎂質(zhì)搗打料相比，蝕損和滲透大2倍左右。這說(shuō)明，在鋁質(zhì)耐火搗打料中，添加鎂砂粉有顯著的作用。
采用表1-1中的編號(hào)2粉料和水玻璃，壓力成型試樣，經(jīng)1600℃燒后作巖相分析。偏光顯微鏡分析發(fā)現(xiàn)，形成了較多的鋁鎂尖晶石，晶粒一般為5~7um，少數(shù)為10~15um。當(dāng)添加2%的鉻鐵礦作礦化劑時(shí)，其尖晶石發(fā)育好，晶粒較粗大，一般為10~15um，個(gè)別的約為30um;試樣的X-射線衍射譜線，也證明在高溫下形成了鎂鋁尖晶石，且發(fā)育較好。
耐火搗打料在電爐頂、工頻感應(yīng)爐和爐外精煉裝置等熱工設(shè)備中，也得到了應(yīng)用。其品種有磷酸高鋁質(zhì)和剛玉鉻鋯質(zhì)、水玻璃鋁鋯質(zhì)和鎂鉻質(zhì)等，一般能滿足生產(chǎn)工藝的要求，使用壽命也較高。
高鋁質(zhì)搗打料系用Al2O3為88%的礬土熟料作骨料和粉料，并添加較多的電熔剛玉粉，以提高基質(zhì)性能，同時(shí)添加蘇州黏土作增塑劑;鎂鋁鉻質(zhì)搗打料系用電熔鎂鉻合成料和鋁鎂尖晶石等材料配制的。鋁鋯質(zhì)搗打料系用Al2O3為85%的礬土熟料作耐火骨料和粉料，添加ZrO2為64%的鋯英石粉和焦作泥;鎂鉻質(zhì)耐火搗打料的配合比;MgO91%的制磚鎂砂骨料和粉料分別為55%和15%，Cr2O347%的鉻鐵礦骨料和粉料各為15%，水玻璃溶液為4%~5%。高強(qiáng)鎂質(zhì)耐火搗打料系用MgO為97%的電熔鎂砂作骨粉料。臨界粒徑為5mm，四級(jí)配料，骨粉料之比為7:3~6:4之間;磷酸鹽作結(jié)合劑，用量2%~4%，外加復(fù)合金屬粉。制樣時(shí)，按照規(guī)定的體積密度，選擇成型壓力。試樣養(yǎng)護(hù)到期后，檢驗(yàn)性能，其結(jié)果列與表1-1。從表中看出，該類(lèi)耐火搗打料性能較好，燒后耐壓強(qiáng)度最高為123.2MPa，荷重軟化溫度最高達(dá)到1700℃以上，顯氣孔率最低的為13%。
表1-3 普通耐火搗打料的主要性能
①Fe2O3;②溫度1200℃。
在高鋁質(zhì)搗打料，摻加剛玉粉以提高基質(zhì)品級(jí)，能提高其性能。摻加鋯英石粉的高鋁質(zhì)耐火搗打料，因鋯英石中含有雜質(zhì)，分解溫度由1670℃降為1540℃，并分解成ZrO2和SiO2在高溫下前者形成斜鋯石，后者與Al2O3形成莫來(lái)石。這兩種耐火礦物，與剛玉或莫來(lái)石交錯(cuò)共生，加強(qiáng)了組織結(jié)構(gòu)，提高了強(qiáng)度和抗侵蝕性。同時(shí)，由于體積效應(yīng)，彌補(bǔ)了材料收縮，增強(qiáng)了抗剝落性;在高鋁質(zhì)或鎂質(zhì)耐火搗打料中，摻加鉻鐵礦，高溫下能生成鉻剛玉或鎂鉻尖晶石，即使不生成這兩種你礦物，以剛玉和鎂砂與鉻鐵礦為骨架，填充硅酸鹽相，也能形成較好的組織結(jié)構(gòu)和結(jié)合相，有利于性能的提高。但是，鉻鐵礦的用量不宜太多，否則將使耐火搗打料的荷重軟化溫度和強(qiáng)度降低。試驗(yàn)證明，在鎂鉻質(zhì)耐火搗打料中，鉻鐵礦的用量一般不得超過(guò)30%，適宜的用量為10%~20%，鉻鐵礦以骨料形式加入，基質(zhì)中應(yīng)加入預(yù)合成鎂鉻砂細(xì)粉，以提高燒結(jié)程度和減弱體積膨脹。為了提高鎂鉻質(zhì)耐火搗打料的性能，應(yīng)采用六偏磷酸鈉和磷酸酯復(fù)合結(jié)合劑，并摻加金屬鋁粉和金屬鐵粉以提高中溫強(qiáng)度。
鎂質(zhì)搗打料磷酸鹽用量與強(qiáng)度的關(guān)系，隨著磷酸鹽結(jié)合劑用量的增加，烘干和1000℃燒后耐壓強(qiáng)度也提高，其最佳用量約為3%。
在高鋁質(zhì)耐火搗打料中，還可摻加藍(lán)晶石族礦物，借助于高溫下的分解和形成莫來(lái)石，并產(chǎn)生體積膨脹效應(yīng)以抵消搗打料的部分體積收縮，有利于性能的提高。藍(lán)晶石族礦物的品位，對(duì)耐火搗打料的性能有較大影響，因此應(yīng)以其精礦摻加，用量一般為15%~35%。耐火骨料和粉料用二級(jí)礬土熟料制取，骨料最大粒徑為5mm，粗、細(xì)骨料質(zhì)量比為1:1，用蘇州泥作增塑劑，用比重1.38的水玻璃溶液作結(jié)合劑。該類(lèi)耐火搗打料的主要性能，見(jiàn)表1-4。從表中看出，摻加藍(lán)晶石族礦物后，對(duì)耐火搗打料的強(qiáng)度和荷重軟化溫度，無(wú)明顯作用，燒后線變化則由線收縮轉(zhuǎn)變?yōu)榫�膨脹，即顯示了該類(lèi)材料的膨脹劑作用。
表1-4藍(lán)晶石搗打料的主要性能
應(yīng)當(dāng)指出，作為膨脹劑材料，藍(lán)晶石效果最好，1400℃燒后線變化由-0.4%增加到+1.6%。
另外，還有鋁酸鹽水泥高鋁質(zhì)和剛玉質(zhì)耐火搗打料、方鎂石水泥鎂質(zhì)耐火搗打料和磷酸和磷酸鹽耐火搗打料等，也得到了應(yīng)用;為了方便用戶(hù)使用，耐火廠將耐火搗打料添加保存劑濕混煉均勻，然后裝入塑料袋中密封，可保存3~6個(gè)月，仍有塑性可搗打施工，其性能無(wú)明顯下降。該種搗打料，也稱(chēng)為塑性耐火搗打料。
