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不定型耐火浇注料的性能特点和分类

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不定型耐火浇注料的性能特点和分类

发布日期:2022-07-05 作者: 点击:

耐火浇注料


不定形耐火浇注料是指由一定颗粒级配的耐火骨料(骨料和粉末)、结合剂和外加剂组成的湿或半湿或干的耐火材料,可直接用于建筑或修复工业窑内衬,称为不定形耐火材料。这种材料可以形成一个无缝的整体内衬。

与耐火浇注料产品相比,不定形耐火材料具有以下特点:(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的限制,可制成任何形状;(3)整体性好、气密性好、热阻大,可减少工业炉热损失,节约能源;(4)机械化施工方便,节省工作和时间;(5)损坏的工业炉内衬易于用不定形耐火材料修复,延长了衬里的使用寿命,降低了耐火材料的消耗。因此,不定形耐火材料逐渐取代了大部分燃烧的耐火产品,并得到了广泛的应用,不定形耐火材料在冶金工业中的比例很高。

根据施工工艺,不定形耐火材料可分为以下七类:浇筑耐火材料、塑料耐火材料、喷射耐火材料、涂层(覆盖)耐火材料、挤压(压缩)耐火材料、投射耐火材料、干振动(或填充)耐火材料等。不定形耐火材料的制备工艺,包括材料的选择、颗粒级配的确定、结合剂和外加剂的选择、加工工艺的确定,都是根据使用条件、使用环境和施工方法来确定的。制备不定形耐火材料的颗粒状原料一般称为耐火集料。耐火骨料分为骨料和粉末,骨料粒径大于0.088mm(或0.074mm)骨料,在不定形耐火材料中起骨架作用。骨料颗粒小于0.088mm(或0.074mm)它被称为粉末,因为它起着埋葬骨料或填充骨料颗粒之间的间隙的作用,所以也被称为基质,包括0.088mm至l0μm它被称为细粉,小于l0μm它被称为超细粉微粉)。我们可以根据Andreassn或者Dinger-funk粒度分布方程进行颗粒级配。主要控制粒度分布系数q值,q根据物料的工作性能和物理性能要求确定值。将由耐火骨料和粉末组成的散状耐火材料骨料胶结在一起的材料称为结合剂(也称胶结剂)。不定形耐火材料的结合剂不仅需要良好的冷热结合强度,而且需要适当的工作性能(施工性能)和高温使用性能。

不定形耐火材料中使用的结合剂因胶结材料的性质和使用条件而异,种类繁多,一般根据结合剂的化学性质和结合剂的硬化条件进行分类。根据结合剂的化学性质,可分为无机结合剂和有机结合剂。无机结合剂可分为六类:

第一类是硅酸盐,包括硅酸盐水泥、水玻璃(硅酸钠、硅酸钾水玻璃)和粘土。

第二类是铝酸盐,包括普通铝酸钙水泥(又称石土水泥、高铝水泥)、纯铝酸钙水泥(包括铝-70、铝-75、铝-80水泥)、铝酸钡水泥和含尖晶石的铝酸钙水泥。

第三类是磷酸盐,包括磷酸、磷酸二氢铝、磷酸镁、磷酸二氢铰链、铝铬磷酸盐、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、钙钠磷酸盐(NC2P)等。

第四类是硫酸盐,包括硫酸铝、硫酸镁、硫酸铁等。

第五类为氯化物,包括氯化镁(卤水)、氯化铁、聚合氯化铝(又称碱性氯化铝)等,

第六类为硅溶胶、铝溶胶、硅铝溶胶如硅溶胶、铝溶胶、硅铝溶胶、ρ-氧化铝、反应性氧化铝、SiO2微粉等。

有机结合剂分为两类

第一类是天然有机物,从天然有机物中分离提取,包括淀粉、糊精、阿拉伯树胶、海藻酸钠、糖蜜、纸浆、废液、蓖麻油、焦油和沥青。

第二类是通过化学反应或收缩反应合成的合成有机物,包括甲阶酚醛树脂、线性酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚苯己烯、硅酸乙脂、聚乙烯醇、吠叫树脂等。

水硬性、气硬性和热硬性结合剂按结合剂硬化条件分类。

(1)水硬性结合剂是指与散装耐火骨料混合,加水混合成型,在室温潮湿条件下养护,经水化反应产生凝结硬化的结合剂。如硅酸盐水泥、铝酸钙水泥。

(2)气体硬化结合剂与散装耐火骨料混合。成型后,凝结和硬化结合剂可在常温、自然干燥的条件下进行养护。但是,在使用这种结合剂时,通常需要添加凝结剂(硬化剂)才能凝结和硬化。例如,在使用水玻璃结合剂时,应添加氟硅酸钠凝结剂,在使用磷酸氢铝结合剂时,应添加铝酸钙水泥或氧化镁作为凝结剂。

(3)热硬结合剂与散耐火材料骨料混合成型后,需加热烘烤(一般为105-350℃)凝结和硬化的结合剂,如甲阶酚醛树脂或线性酚醛树脂+乌洛托品在加热过程中收缩,产生凝结和硬化。

结合剂的选择原则:不定形耐火材料的结构强度主要由结合剂提供,是不定形耐火材料的主要成分之一,但结合剂的选择必须遵循以下原则:

(1)结合剂的性质必须与结合耐火材料的性质相匹配。酸性、中性耐火材料可使用酸性、中性和弱碱性结合剂,而碱性耐火材料不能直接使用酸性结合剂,只能使用中性或碱性结合剂,如果在还原条件下使用,也可选择半酸性有机结合剂。碳和碳化硅不定形耐火材料主要是高残留碳的有机结合剂。

(2)选用的结合剂应与材料的工作性能(施工性能)相适应。浇注料应选用常温下能产生凝结和硬化的结合剂,如水化结合剂或化学结合剂;捣碎料和塑料可选用粘结剂或化学结合剂。或陶瓷结合剂;喷射料可选用与浇注料相似的结合剂。


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