硫酸铝质耐火可塑料最常用的品种，性能较好，价格低廉。耐火可塑料的基质是由生黏土粉和高铝粉组成的，起主要作用的是生黏土粉。在加热过程中，生黏土的物理化学变化，其宏观上的表现，就是耐火可塑料的强度变化特征，，随着加热温度的升高，烧后耐压强度增加，高温耐压强度有个峰值，即1000℃左右时强度最高，达到50MPa左右，随后强度逐渐下降。这是由于结合黏土生成高黏度的液相所致。低于1000℃时，依靠化学结合剂和生黏土的黏结性，获得强度，即或有液相，其数量少、黏结力小，因此强度低;高于1000℃时，化学结合剂失去作用，结合黏土产生较多的液相，所以高温强度逐渐降低，到1400~1500℃时仅为5MPa左右。

　　应当指出，1200℃以上的烧后强度，一般是随着加热温度的升高而增加的。这是由于液相量增多，新生莫来石交错生长和晶体不断发育完善所致。即耐火可塑料逐步达到了烧结，组织结构变得更加致密，因此强度较高。有时，由于烧结不完全或新生矿物少，1400℃烧后耐压强度比1200℃烧后耐压强度低，这也是正常的。到1500℃时，其烧后强度又有所提高，说明组织结构变得致密了，即达到了烧结。也就是所，耐火可塑料由黏结结合达到了陶瓷结合，所以强度是不断提高的。

　　原材料及配合比

　　耐火可塑料用的骨料，主要有特级黏土熟料，三级、二级或一级矾土熟料等。耐火骨料最大粒径为10mm，其颗粒级配：10~5mm，33%~40%;5~3mm，28%~35%;小于3mm，28%~35%。

　　应当指出，0.5~0.09mm的颗粒应尽量减少，或剔除不用。其骨料用量为55%~65%。

　　耐火粉料一般选用特级、一级或二级矾土熟料制作，其细度为≤0.09mm的应占95%，实际上越细越好。研究用欠烧料或黏土熟料作耐火粉料。耐火粉料用量为20%~30%。

　　轻质黏土是耐火可塑料的重要原材料，可塑料主要性能特性也是来源于软质黏土。在耐火可塑料中，软质黏土不但起结合剂作用，同时也起增塑剂和烧结剂作用。它对耐火可塑料的可塑性、保水性、施工性、常温和高温耐火性能，都有较大的影响。因此，配制耐火可塑料用的软质黏土，应具有良好的可塑性、吸湿性，适度的黏性、耐火性和烧结性。从成型和保水性上看，黏塑性最好的是广西泥和水曲柳黏土，最差的是复州黏土，焦作泥与樟树黏土、紫木节粘土可复合使用。其细度：小于0.09mm占85%以上，用量为10%~15%。

　　化学结合剂为硫酸铝溶液，密度为1.2~1.3g/cm3。采用该结合剂混炼后应进行困料，困料时间16h以上。因硫酸铝中的硫酸根与粉料的铁反应，生成硫酸铁并逸出氢气，致使泥料其泡或鼓胀，所以应困料;烘干后的耐火可塑料表面，有淡黄色的析出物，化学和岩相分析认定为铁明矾，其分子式为FeO·Al2O3·4SO3·22H2O。从硫酸铝和可塑料表面析出物的差热分析。硫酸铝溶液中所含18个结晶水，约在134℃大部分脱除。在330℃左右，再失去小部分结晶水。在835℃上的吸收峰，是硫酸铝分解成Al2O3和SO3，SO3呈气态逸出。因此，致使耐火可塑料组织结构稍有疏松，强度有所降低;铁明矾差热曲线低温段的吸热峰，系结晶水排出所致，752℃的吸热峰为铁明矾分解出放出SO3造成的，同样对可塑料强度有所影响。

　　应当指出，耐火可塑料发泡的数量，与硫酸铝的纯度、密度和加入量由直接关系。一般来说，纯度高、密度大的加入量多时，其发泡数量也多。这是由于带入的硫酸根多所致。因此，在满足耐火可塑料的可塑性、施工性和耐火性的前提下，可选用粗制硫酸铝，配制成低密度溶液，并尽量减少其用量。硫酸铝溶液用量一般为9%~13%。

　　耐火可塑料用的外加剂，主要有保存剂、增塑剂、增强剂和防腐剂等。其外加物有锂辉石粉(LiO2·Al2O3·4SiO2)、锂云母粉(LiO2·Al2O3·3SiO2)和膨润土等烧结剂(亦称矿化剂)，蓝晶石或硅线石等膨胀剂。表12-1为不同的外加剂和外加物及其用量。

　　表1-1 不同的外加剂和外加物及其用量

　　应当指出，耐火可塑料用的外加剂种类较多，除表12~1中所述之外，还可用聚乙烯醇、糊精、淀粉、羚甲基纤维素、柠檬酸、葡萄糖酸和硅酸乙酯等。外加剂用量一般小于1%，大于1%时兼有结合剂的作用;外加物还有红柱石、硅线石和锆英石和氧化铝粉等，其用量一般大于3%。

　　表1-2 为硫酸铝质耐火可塑料的配合比。耐火骨料的最大粒径为10mm，可塑料含水量约为9%，可塑性指数为17%~30%。表中苏南泥系指苏州泥和南京泥复合使用，前者烧结温度高，后者因含低熔物多，烧结温度低;特黏和Ⅰ矾等，分别代表特级黏土特级黏土熟料和Ⅰ级矾土熟料等;Ⅰ、Ⅱ矾为Ⅰ级和Ⅱ级矾土熟料;以1:1混合制成耐火粉料;外加剂根据耐火可塑料的使用要求，进行选定，参见表1-1。例如，生产后即进行施工，可不掺加保存剂和防腐剂。

　　主要性能

　　耐火可塑料配制生产工艺是较复杂的。首先，将固体硫酸铝加水溶解并静放1d，调成适合的密度待用;其次，将耐火粉料、软质黏土及固体外加剂干混均匀;第三，按配合比称量原材料，干混均匀;添加液体结合剂和外加剂，湿混10min以上至均匀。然后，出料盖上盖上塑料布困泥一昼夜以上，再挤泥切坯。

　　采用湿料坯，人工捣固成型或振动加压成型，1天后拆模。然后，烘干24h，并检验其性能，详见表1-1。其编号与表1-2对应。因不是同一批的检验结果，故无确切的比较性。

　　表1-2 硫酸铝耐火可塑料的主要性能

　　从表中可以看出，随着加热温度的升高，烧后耐压和抗折强度也提高，这是一个趋势。在800℃左右时，有的强度有所下降，系由于硫酸铝分解致使其组织结构疏松造成的;在1000℃时，高温耐压强度最高，随着温度的升高而液相量增加，致使其强度下降，一般约为4MPa;1400℃烧后线变化呈收缩状态，即使是膨胀，其值也较小，这是软质黏土加热收缩较大所致。荷重软化温度较低，也是由于黏土造成的。因此，选择黏土结合剂的品种，十分重要。编号2和编号3为广西泥结合耐火可塑料，与其他的相比，荷重软化温度和强度高，烧后线膨胀也较大。这再次证明，广西泥也是耐火可塑料的良好结合剂。

　　耐火可塑料中含有软质黏土，高温下生成较多的液相，能减少或缓冲热应力造成的不良影响，因此热量稳定性较好。800℃加热、水冷循环次数约为100次;1100℃加热、水冷循环15次后，其残余耐压强度仍为110℃烘干耐压强度的80%左右。

　　高铝质耐火可塑料的高温蠕变，见图12-3。荷重为0.2MPa，在1400℃的高温下，保温10h,其收缩变形率达13.5%;在1500℃的高温下，保温4h，收缩变形率已超过17%。

　　众所周知，耐火可塑料是在火焰工业炉中长期使用的。由于烧后的体积变化和高温蠕变较大，致使衬体内表面出现较大的裂缝，其缝宽有时达到20~40mm，虽不影响使用，但增加了散热损失，降低了热效率。当锚固砖质量不佳或布置不当时，也可能产生衬体剥落现象。因此，应选择优质软质黏土作结合剂，同时应添加膨胀剂和烧结剂等外加物，以提高其性能。