不同耐火澆注料的性能、配比及應用(一)
發布日期:2023-03-04 瀏覽次數:7677耐(nai)火(huo)(huo)澆(jiao)注料(liao)(liao)是(shi)一(yi)(yi)種不(bu)(bu)經煅(duan)燒,加水(shui)攪拌后具有較好流動性(xing)的新(xin)型耐(nai)火(huo)(huo)材料(liao)(liao),是(shi)不(bu)(bu)定形耐(nai)火(huo)(huo)材料(liao)(liao)中(zhong)的一(yi)(yi)個重要品(pin)種。由耐(nai)火(huo)(huo)骨料(liao)(liao)、耐(nai)火(huo)(huo)粉(fen)料(liao)(liao)和膠(jiao)結劑(ji)(或另摻外加劑(ji))按一(yi)(yi)定比例組(zu)成的混合(he)料(liao)(liao)。可(ke)以以散狀形式(shi)出廠,也可(ke)制作成預制件。
耐火(huo)澆注(zhu)料(liao)(liao)通常可按膠結劑種(zhong)類(lei)、耐火(huo)骨料(liao)(liao)品種(zhong)以及氣(qi)孔率大小分類(lei)。按膠結劑種(zhong)類(lei)和(he)結合(he)方(fang)式分為:
①水合結(jie)(jie)合的澆(jiao)注料,如硅(gui)酸(suan)鹽水泥(ni)結(jie)(jie)合耐(nai)火澆(jiao)注料;鋁酸(suan)鹽水泥(ni)結(jie)(jie)合耐(nai)火澆(jiao)注料;ρ-Al2O3結(jie)(jie)合耐(nai)火澆(jiao)注料。
②水(shui)(shui)合(he)(he)結合(he)(he)加凝聚(ju)結合(he)(he)的澆(jiao)注料,如低水(shui)(shui)泥結合(he)(he)耐(nai)(nai)火澆(jiao)注料,超(chao)低水(shui)(shui)泥結合(he)(he)耐(nai)(nai)火澆(jiao)注料。
③凝聚結(jie)合(he)的澆(jiao)(jiao)注料(liao)(liao),如(ru)黏土結(jie)合(he)耐火(huo)澆(jiao)(jiao)注料(liao)(liao),超微粉結(jie)合(he)耐火(huo)澆(jiao)(jiao)注料(liao)(liao),硅溶膠(jiao)(jiao)或鋁溶膠(jiao)(jiao)結(jie)合(he)耐火(huo)澆(jiao)(jiao)注料(liao)(liao)。
④化學結(jie)(jie)合(he)的澆(jiao)注(zhu)料(liao),如水玻璃結(jie)(jie)合(he)耐(nai)火澆(jiao)注(zhu)料(liao),磷酸及磷酸鹽結(jie)(jie)合(he)耐(nai)火澆(jiao)注(zhu)料(liao),聚磷酸鹽結(jie)(jie)合(he)耐(nai)火澆(jiao)注(zhu)料(liao),硫酸鹽結(jie)(jie)合(he)的耐(nai)火澆(jiao)注(zhu)料(liao)以及酚醛樹脂結(jie)(jie)合(he)的澆(jiao)注(zhu)料(liao)等。
按(an)耐火(huo)原(yuan)料(liao)品(pin)種分為硅(gui)質(zhi)(zhi),半硅(gui)質(zhi)(zhi),黏土質(zhi)(zhi),髙(gao)鋁質(zhi)(zhi),剛玉質(zhi)(zhi),鎂質(zhi)(zhi),尖晶石(shi)質(zhi)(zhi)以及特殊骨料(liao)耐火(huo)澆(jiao)注(zhu)枓(特殊骨料(liao)包括碳化硅(gui)、鉻渣和(he)(he)鋯(gao)英(ying)石(shi)等按(an)氣孔率分又(you)為致密澆(jiao)注(zhu)料(liao)和(he)(he)輕(qing)質(zhi)(zhi)澆(jiao)注(zhu)料(liao)。
硅酸鹽水泥結合耐火混凝土
硅(gui)(gui)酸(suan)鹽(yan)結合耐火澆注料是以普通硅(gui)(gui)酸(suan)鹽(yan)水(shui)泥(ni)、礦渣硅(gui)(gui)酸(suan)鹽(yan)水(shui)泥(ni)和硅(gui)(gui)酸(suan)鹽(yan)耐熱水(shui)泥(ni)等(deng)(deng)為膠結料,與耐火骨料、粉料配制而成。其使(shi)用溫度(du)為700-1200℃,可用于整體承重(zhong)耐熱結構(gou)和窯爐(lu)內(nei)襯,特別是在熱工設備基礎(chu)和底板煙道、煙囪內(nei)襯以及熱貯礦槽等(deng)(deng)工程(cheng)中(zhong)應用較多。
鋁酸(suan)鹽水(shui)泥結合耐火(huo)澆注料
按膠結劑種類不同可(ke)分為礬土水泥(ni)耐火(huo)澆注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)、鋁-60水泥(ni)耐火(huo)澆注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)、低(di)鈣鋁酸鹽水泥(ni)澆注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)和(he)純鋁酸鈣水泥(ni)耐火(huo)澆注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)等(deng)。鋁脧鹽水泥(ni)耐火(huo)澆注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)具有快硬高強、熱震穩定性(xing)好、耐火(huo)度髙等(deng)特(te)點(dian),因此廣泛(fan)應用(yong)于冶金、石油化(hua)工(gong)、水電、建材和(he)機械等(deng)工(gong)業部門的(de)一(yi)般(ban)工(gong)業窯爐和(he)熱工(gong)設備上,其最髙使用(yong)溫度為1400-100℃,有的(de)可(ke)達1800℃左右(you)。
普通(tong)鋁酸鈣水(shui)泥結(jie)合耐(nai)火澆注料(liao)常(chang)用的膠結(jie)劑為(wei)礬土水(shui)泥、鋁-60水(shui)泥、低鈣鋁酸鹽水(shui)泥。
礬土水泥(ni)的主要(yao)礦物為(wei)(wei)鋁酸一鈣(gai),其水化速度快,不析出氬氧(yang)化鈣(gai)。因此(ci),礬土水泥(ni)配制的耐火澆注料(liao)具有(you)快硬高強的特點。為(wei)(wei)了改(gai)善(shan)其性能,可選(xuan)用(yong)(yong)優(you)質耐火骨料(liao)和粉料(liao),也可采用(yong)(yong)加(jia)入微粉來降低水泥(ni)用(yong)(yong)量|調整(zheng)顆(ke)粒級配等措施。
鋁-60水(shui)泥(ni)(ni)和(he)低鈣(gai)鋁酸鹽結(jie)合耐(nai)(nai)火澆注(zhu)料與礬(fan)土耐(nai)(nai)火澆注(zhu)料相比,具有耐(nai)(nai)火度髙,抗(kang)熱震性能好(hao),抗(kang)渣能力強等特點,廣(guang)泛應用在(zai)(zai)加(jia)熱爐(lu)系統(tong)的(de)高溫段(duan)以及電(dian)爐(lu)爐(lu)蓋(gai)、真空吸嘴和(he)回轉窯內襯等部位。鋁-60水(shui)泥(ni)(ni)和(he)低鈣(gai)鋁酸鹽耐(nai)(nai)火水(shui)泥(ni)(ni)的(de)主(zhu)要礦物組成為二鋁酸一鈣(gai),水(shui)化速度慢。這類耐(nai)(nai)火澆注(zhu)料在(zai)(zai)常溫下(xia)養(yang)護(hu),早(zao)期(qi)(qi)強度低,后(hou)期(qi)(qi)強度較(jiao)(jiao)高,如(ru)能在(zai)(zai)較(jiao)(jiao)高溫度下(xia)采(cai)用蒸汽養(yang)護(hu),可(ke)以達到快硬(ying)高強的(de)目的(de)。
低(di)水泥(ni)(ni)系(xi)列(lie)酎火(huo)(huo)澆注料(liao)(liao)(liao)是指鋁(lv)酸鈣水泥(ni)(ni)加入量(liang)低(di)于8%的可(ke)澆注耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)(liao)。要求澆注料(liao)(liao)(liao)中CaO含(han)(han)量(liang)小于2.5%。其(qi)主要品種(zhong)有(you)低(di)水泥(ni)(ni)(CaO含(han)(han)量(liang)1%~2.5%)、超低(di)水泥(ni)(ni)(CaO含(han)(han)量(liang)小于1%)和無水泥(ni)(ni)(CaO含(han)(han)量(liang)小于等(deng)于0.2%)耐(nai)火(huo)(huo)澆注料(liao)(liao)(liao),具有(you)高密(mi)度、低(di)氣孔、高強(qiang)度、低(di)磨損(sun)、耐(nai)熱震和抗(kang)侵蝕等(deng)特(te)點,同時還具有(you)體積穩定性強(qiang)和施(shi)工水用量(liang)低(di)等(deng)特(te)性。根(gen)(gen)據(ju)其(qi)材(cai)質品種(zhong),可(ke)分為硅酸鋁(lv)質、莫來石質、剛(gang)玉質、鎂(mei)鋁(lv)質,尖品石質、含(han)(han)碳與(yu)碳化硅質等(deng)低(di)水泥(ni)(ni)系(xi)列(lie)耐(nai)火(huo)(huo)澆注料(liao)(liao)(liao)。根(gen)(gen)據(ju)其(qi)用途,則可(ke)分為髙(gao)爐出鐵溝(gou)耐(nai)火(huo)(huo)澆注料(liao)(liao)(liao)和煉鋼(gang)鋼(gang)包(bao)耐(nai)火(huo)(huo)澆注料(liao)(liao)(liao)等(deng)。
微粉(fen)(fen)(fen)和超微粉(fen)(fen)(fen)以(yi)及(ji)外加劑的(de)(de)應(ying)用是低水(shui)泥系列(lie)耐火澆注(zhu)料的(de)(de)關(guan)鍵技術之一。凝結(jie)硬化機(ji)理是由水(shui)泥的(de)(de)水(shui)合(he)(he)(he)結(jie)合(he)(he)(he)和微粉(fen)(fen)(fen)的(de)(de)凝聚結(jie)合(he)(he)(he)共同作用的(de)(de)結(jie)果n其特點是強(qiang)度高(gao),且隨著(zhu)加熱溫度的(de)(de)升高(gao),強(qiang)度顯著(zhu)增大,澆注(zhu)料的(de)(de)透(tou)氣度較差(cha),烘烤過程中易造成剝落或炸裂。應(ying)根據其品(pin)種、施工厚度及(ji)其部(bu)位,合(he)(he)(he)理的(de)(de)制(zhi)定烘烤制(zhi)度。同時,也可在耐火澆注(zhu)料中加入防爆劑,如金(jin)屬鋁粉(fen)(fen)(fen)、乳酸鋁和有機(ji)纖維等。
超低(di)(di)(di)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)(liao)是在低(di)(di)(di)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)(liao)的基礎上開發的。鋁(lv)酸鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)用(yong)(yong)量一般為2.5%~5%,澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)CaO含量應(ying)在0.2%?1%之間。配制原則(ze)和強(qiang)度(du)變(bian)化(hua)特征,與低(di)(di)(di)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)(liao)的基本相(xiang)同,其性能則(ze)優(you)于低(di)(di)(di)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)(liao)。超低(di)(di)(di)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)(liao)的品(pin)種較多(duo),應(ying)用(yong)(yong)廣泛。在高爐(lu)出鐵溝上,國內外普遍用(yong)(yong)超低(di)(di)(di)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)結合Al2O3-SiC-C質澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)(liao)。該(gai)類澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)(liao)一般用(yong)(yong)致密白剛玉、亞白剛玉、棕剛玉、優(you)質高鋁(lv)熟料(liao)(liao)(liao)、碳(tan)化(hua)硅、瀝青、鱗片石(shi)墨等材料(liao)(liao)(liao),再摻加(jia)超微粉、結合劑(ji)和外加(jia)劑(ji)配制而成。髙(gao)中(zhong)檔(dang)產品(pin)適(shi)(shi)用(yong)(yong)于大、中(zhong)型高爐(lu)出鐵溝,中(zhong)低(di)(di)(di)檔(dang)產品(pin)則(ze)適(shi)(shi)用(yong)(yong)于中(zhong)、小型高爐(lu)出鐵溝或渣溝。
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)(jie)合(he)耐(nai)(nai)火(huo)澆(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)是(shi)以(yi)ρ-Al2O3做澆(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)結(jie)(jie)合(he)劑(ji)的(de)無水(shui)泥耐(nai)(nai)火(huo)澆(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)。ρ-Al2O3作為(wei)澆(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)結(jie)(jie)合(he)劑(ji)的(de)更(geng)大特(te)點是(shi)不含CaO,因(yin)此該澆(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao),比純鋁酸鈣(gai)水(shui)泥結(jie)(jie)合(he)的(de)澆(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)的(de)高溫性能優越。ρ-Al2O3水(shui)化后(hou)形成Al(OH),和(he)Al00H可(ke)以(yi)起到(dao)膠結(jie)(jie)和(he)硬化作用。