不同耐火澆注料的性能、配比及應用(一)
發布日期(qi):2023-03-04 瀏(liu)覽(lan)次數:7677耐(nai)(nai)火澆注料(liao)是一(yi)(yi)種(zhong)不經煅燒,加水(shui)攪拌后(hou)具有較好流動性的新型耐(nai)(nai)火材料(liao),是不定形耐(nai)(nai)火材料(liao)中的一(yi)(yi)個(ge)重(zhong)要品種(zhong)。由耐(nai)(nai)火骨料(liao)、耐(nai)(nai)火粉料(liao)和膠結劑(或另(ling)摻外加劑)按一(yi)(yi)定比(bi)例組成(cheng)的混合料(liao)。可(ke)以(yi)以(yi)散(san)狀(zhuang)形式出廠,也可(ke)制作(zuo)成(cheng)預制件。
耐火(huo)澆注料(liao)通常可按膠(jiao)(jiao)結劑種(zhong)類(lei)(lei)、耐火(huo)骨料(liao)品種(zhong)以(yi)及氣孔率(lv)大(da)小分(fen)類(lei)(lei)。按膠(jiao)(jiao)結劑種(zhong)類(lei)(lei)和結合方式分(fen)為:
①水(shui)合(he)(he)(he)結合(he)(he)(he)的澆(jiao)注料(liao)(liao),如(ru)硅酸鹽水(shui)泥結合(he)(he)(he)耐火(huo)澆(jiao)注料(liao)(liao);鋁酸鹽水(shui)泥結合(he)(he)(he)耐火(huo)澆(jiao)注料(liao)(liao);ρ-Al2O3結合(he)(he)(he)耐火(huo)澆(jiao)注料(liao)(liao)。
②水合結合加凝聚結合的澆注料(liao),如低水泥結合耐火澆注料(liao),超低水泥結合耐火澆注料(liao)。
③凝聚(ju)結(jie)合的澆注(zhu)料(liao),如黏土結(jie)合耐火澆注(zhu)料(liao),超微粉結(jie)合耐火澆注(zhu)料(liao),硅溶膠(jiao)或鋁溶膠(jiao)結(jie)合耐火澆注(zhu)料(liao)。
④化學結(jie)合(he)的澆(jiao)注(zhu)料(liao),如水玻璃結(jie)合(he)耐火(huo)澆(jiao)注(zhu)料(liao),磷(lin)(lin)酸(suan)及(ji)磷(lin)(lin)酸(suan)鹽結(jie)合(he)耐火(huo)澆(jiao)注(zhu)料(liao),聚磷(lin)(lin)酸(suan)鹽結(jie)合(he)耐火(huo)澆(jiao)注(zhu)料(liao),硫(liu)酸(suan)鹽結(jie)合(he)的耐火(huo)澆(jiao)注(zhu)料(liao)以及(ji)酚醛(quan)樹(shu)脂結(jie)合(he)的澆(jiao)注(zhu)料(liao)等。
按(an)耐火原(yuan)料品(pin)種分(fen)(fen)為硅(gui)質,半硅(gui)質,黏土(tu)質,髙鋁(lv)質,剛玉質,鎂(mei)質,尖晶(jing)石質以及特殊骨料耐火澆注枓(特殊骨料包括碳化(hua)硅(gui)、鉻渣和鋯英石等按(an)氣孔率分(fen)(fen)又為致(zhi)密澆注料和輕質澆注料。
硅酸(suan)鹽水泥結合耐火混凝土
硅(gui)酸(suan)鹽結(jie)合耐火(huo)澆注料是以普(pu)通硅(gui)酸(suan)鹽水(shui)(shui)泥(ni)(ni)、礦渣硅(gui)酸(suan)鹽水(shui)(shui)泥(ni)(ni)和(he)硅(gui)酸(suan)鹽耐熱(re)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)等為膠結(jie)料,與耐火(huo)骨(gu)料、粉料配制而成。其(qi)使用溫度為700-1200℃,可用于(yu)整(zheng)體承重耐熱(re)結(jie)構和(he)窯爐(lu)內(nei)(nei)襯,特別是在熱(re)工設備基(ji)礎和(he)底板(ban)煙道(dao)、煙囪內(nei)(nei)襯以及熱(re)貯礦槽等工程中應(ying)用較多。
鋁酸鹽(yan)水(shui)泥結合耐火澆注料
按膠結(jie)劑種類(lei)不同可分為礬(fan)土水(shui)泥(ni)(ni)耐(nai)火澆(jiao)(jiao)注料、鋁-60水(shui)泥(ni)(ni)耐(nai)火澆(jiao)(jiao)注料、低鈣(gai)鋁酸鹽(yan)水(shui)泥(ni)(ni)澆(jiao)(jiao)注料和(he)(he)純(chun)鋁酸鈣(gai)水(shui)泥(ni)(ni)耐(nai)火澆(jiao)(jiao)注料等。鋁脧鹽(yan)水(shui)泥(ni)(ni)耐(nai)火澆(jiao)(jiao)注料具有快(kuai)硬高(gao)強(qiang)、熱(re)震穩定性(xing)好、耐(nai)火度(du)(du)髙(gao)等特點,因此廣泛應用(yong)于冶金、石油化工(gong)、水(shui)電(dian)、建材和(he)(he)機(ji)械等工(gong)業(ye)部門的一般工(gong)業(ye)窯爐和(he)(he)熱(re)工(gong)設備上(shang),其最髙(gao)使用(yong)溫(wen)度(du)(du)為1400-100℃,有的可達1800℃左右(you)。
普通鋁(lv)酸(suan)(suan)鈣水(shui)泥(ni)(ni)結合耐火(huo)澆注(zhu)料(liao)常用的膠結劑為礬(fan)土水(shui)泥(ni)(ni)、鋁(lv)-60水(shui)泥(ni)(ni)、低鈣鋁(lv)酸(suan)(suan)鹽水(shui)泥(ni)(ni)。
礬(fan)(fan)土水(shui)(shui)泥的(de)主要礦物為鋁(lv)酸一鈣,其水(shui)(shui)化速度快(kuai),不析(xi)出氬氧化鈣。因此,礬(fan)(fan)土水(shui)(shui)泥配制的(de)耐(nai)火(huo)澆注料具(ju)有快(kuai)硬高強的(de)特點。為了改善其性能,可選用(yong)優質耐(nai)火(huo)骨料和(he)粉料,也可采用(yong)加(jia)入微粉來降低水(shui)(shui)泥用(yong)量|調整顆粒(li)級配等(deng)措施。
鋁(lv)(lv)-60水(shui)泥(ni)和(he)(he)低鈣鋁(lv)(lv)酸鹽結合耐(nai)火(huo)(huo)澆(jiao)注(zhu)料(liao)與礬(fan)土(tu)耐(nai)火(huo)(huo)澆(jiao)注(zhu)料(liao)相(xiang)比,具有耐(nai)火(huo)(huo)度(du)髙,抗熱(re)震性能好,抗渣(zha)能力強(qiang)(qiang)等特點,廣泛應(ying)用在(zai)加(jia)熱(re)爐系(xi)統的高溫段以及電爐爐蓋、真空吸嘴(zui)和(he)(he)回(hui)轉窯內襯(chen)等部位。鋁(lv)(lv)-60水(shui)泥(ni)和(he)(he)低鈣鋁(lv)(lv)酸鹽耐(nai)火(huo)(huo)水(shui)泥(ni)的主要礦(kuang)物組成為(wei)二鋁(lv)(lv)酸一(yi)鈣,水(shui)化速度(du)慢(man)。這類(lei)耐(nai)火(huo)(huo)澆(jiao)注(zhu)料(liao)在(zai)常溫下(xia)(xia)養(yang)護,早期強(qiang)(qiang)度(du)低,后期強(qiang)(qiang)度(du)較高,如能在(zai)較高溫度(du)下(xia)(xia)采用蒸(zheng)汽養(yang)護,可以達到快硬高強(qiang)(qiang)的目的。
低(di)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)系列(lie)酎火澆(jiao)注(zhu)料(liao)是指鋁酸(suan)(suan)鈣水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)加入(ru)量低(di)于8%的可澆(jiao)注(zhu)耐(nai)(nai)(nai)火材(cai)料(liao)。要求澆(jiao)注(zhu)料(liao)中CaO含量小(xiao)(xiao)于2.5%。其(qi)主(zhu)要品(pin)種(zhong)(zhong)有(you)低(di)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)(CaO含量1%~2.5%)、超低(di)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)(CaO含量小(xiao)(xiao)于1%)和(he)無水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)(CaO含量小(xiao)(xiao)于等于0.2%)耐(nai)(nai)(nai)火澆(jiao)注(zhu)料(liao),具有(you)高(gao)(gao)密度、低(di)氣孔(kong)、高(gao)(gao)強度、低(di)磨損、耐(nai)(nai)(nai)熱(re)震和(he)抗侵蝕等特(te)點,同時還具有(you)體積(ji)穩(wen)定(ding)性強和(he)施工(gong)水(shui)(shui)(shui)用量低(di)等特(te)性。根據其(qi)材(cai)質(zhi)品(pin)種(zhong)(zhong),可分為硅(gui)酸(suan)(suan)鋁質(zhi)、莫來石質(zhi)、剛玉質(zhi)、鎂鋁質(zhi),尖品(pin)石質(zhi)、含碳(tan)與碳(tan)化硅(gui)質(zhi)等低(di)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)系列(lie)耐(nai)(nai)(nai)火澆(jiao)注(zhu)料(liao)。根據其(qi)用途,則(ze)可分為髙爐(lu)出鐵溝耐(nai)(nai)(nai)火澆(jiao)注(zhu)料(liao)和(he)煉鋼鋼包耐(nai)(nai)(nai)火澆(jiao)注(zhu)料(liao)等。
微粉和超微粉以及(ji)外加(jia)劑的(de)應(ying)用(yong)是低水(shui)泥(ni)系列耐火澆(jiao)注(zhu)料(liao)的(de)關鍵技術之(zhi)一。凝結硬化機理(li)是由水(shui)泥(ni)的(de)水(shui)合(he)(he)結合(he)(he)和微粉的(de)凝聚結合(he)(he)共(gong)同作(zuo)用(yong)的(de)結果n其(qi)(qi)特(te)點是強(qiang)度(du)高,且隨著(zhu)加(jia)熱(re)溫度(du)的(de)升高,強(qiang)度(du)顯(xian)著(zhu)增大,澆(jiao)注(zhu)料(liao)的(de)透氣度(du)較差,烘烤(kao)過(guo)程中(zhong)易造(zao)成剝落(luo)或(huo)炸裂(lie)。應(ying)根據其(qi)(qi)品(pin)種、施工厚度(du)及(ji)其(qi)(qi)部位,合(he)(he)理(li)的(de)制定烘烤(kao)制度(du)。同時,也(ye)可(ke)在耐火澆(jiao)注(zhu)料(liao)中(zhong)加(jia)入防爆(bao)劑,如金屬鋁粉、乳酸鋁和有機纖(xian)維等。
超(chao)低(di)(di)(di)(di)水(shui)泥(ni)耐火澆(jiao)(jiao)注料(liao)(liao)(liao)(liao)是在低(di)(di)(di)(di)水(shui)泥(ni)耐火澆(jiao)(jiao)注料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)基礎上開(kai)發的(de)。鋁酸鹽水(shui)泥(ni)用(yong)量(liang)一般(ban)為(wei)2.5%~5%,澆(jiao)(jiao)注料(liao)(liao)(liao)(liao)中CaO含量(liang)應(ying)在0.2%?1%之間(jian)。配(pei)制(zhi)原則和強(qiang)度(du)變化特征,與低(di)(di)(di)(di)水(shui)泥(ni)耐火澆(jiao)(jiao)注料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)基本相同(tong),其性能則優(you)于(yu)低(di)(di)(di)(di)水(shui)泥(ni)耐火澆(jiao)(jiao)注料(liao)(liao)(liao)(liao)。超(chao)低(di)(di)(di)(di)水(shui)泥(ni)耐火澆(jiao)(jiao)注料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)品(pin)(pin)種較多,應(ying)用(yong)廣(guang)泛。在高(gao)爐出鐵(tie)(tie)溝(gou)(gou)上,國內外普遍用(yong)超(chao)低(di)(di)(di)(di)水(shui)泥(ni)結合(he)(he)Al2O3-SiC-C質(zhi)澆(jiao)(jiao)注料(liao)(liao)(liao)(liao)。該類(lei)澆(jiao)(jiao)注料(liao)(liao)(liao)(liao)一般(ban)用(yong)致密白剛玉、亞白剛玉、棕剛玉、優(you)質(zhi)高(gao)鋁熟料(liao)(liao)(liao)(liao)、碳(tan)化硅、瀝青(qing)、鱗(lin)片石(shi)墨(mo)等(deng)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao),再摻(chan)加超(chao)微粉、結合(he)(he)劑和外加劑配(pei)制(zhi)而成。髙中檔(dang)產品(pin)(pin)適(shi)用(yong)于(yu)大(da)、中型(xing)高(gao)爐出鐵(tie)(tie)溝(gou)(gou),中低(di)(di)(di)(di)檔(dang)產品(pin)(pin)則適(shi)用(yong)于(yu)中、小型(xing)高(gao)爐出鐵(tie)(tie)溝(gou)(gou)或渣溝(gou)(gou)。
超微粉結合耐火澆注料是一種無水泥耐火澆注料,是在超低水泥耐火澆注料的基礎上發展起來的。由于該澆注料中的CaO含董少,高溫性能優良。其品種有硅酸鋁質、剛玉質、莫來石質、鎂質、鋁鎂質、鋁鎂尖晶石質等n凝結硬化是通過超微粉凝聚結合而獲得強度。其配制原則和強度變化特征,與低水泥耐火澆注料的基本相同。
ρ-Al2O3結(jie)合耐火澆(jiao)注料(liao)是以ρ-Al2O3做(zuo)澆(jiao)注料(liao)結(jie)合劑的(de)無水泥耐火澆(jiao)注料(liao)。ρ-Al2O3作(zuo)(zuo)為(wei)澆(jiao)注料(liao)結(jie)合劑的(de)更大特點是不含CaO,因(yin)此該澆(jiao)注料(liao),比(bi)純鋁(lv)酸鈣水泥結(jie)合的(de)澆(jiao)注料(liao)的(de)高溫性能優越。ρ-Al2O3水化后形成Al(OH),和(he)(he)Al00H可以起到(dao)膠結(jie)和(he)(he)硬化作(zuo)(zuo)用。