耐火材料分為定型耐火材料和不定型耐火材料。不定型耐火材料通常指澆注料,是由多種骨料或集料和一種或多種粘和劑組成的混合粉狀顆料,使用時和一種或多種液體配合攪拌均勻,具有較強的流動性和可塑性。
耐火澆注料是目前生產與使用廣泛的一種不定形耐火材料。主要用于構筑各種加熱爐內 襯等整體構筑物。某些品種也可用于冶煉爐。如鋁酸鹽水泥耐火澆注料可廣泛用于各種加熱爐和其他無渣、無酸堿侵蝕的熱工設備中。
緩凝劑和助磨劑, 前者是通過水分與緩凝劑的結合減慢水分的蒸發, 后者是通過助磨劑減小水泥中顆粒間張力(可理解為減小水泥顆粒相互間的粘合力)來使水泥研磨變得容易。兩種試劑在化學結構上都有羥基或羧基等親水基團, 但助磨劑還需要如肥皂中的親油基團。如果所選用的緩凝劑有足夠大的親油基團,該緩凝劑不妨用作助磨劑試驗一下。你可能還能得到雙重功能的水泥化學品呢!
耐酸澆注料常用的組成為:耐酸耐火骨料60%~75%,粉料25%~30%,水玻璃13%~16%(外加),以氟硅酸鈉為促硬劑時,其用量為水玻璃的12%左右。基本技術特性與一般水玻璃耐火澆注料近似,在耐酸性能方面主要考慮骨料與粉料的耐酸度,配制成澆注料后的耐酸度以及浸酸后澆注料強度變化等因素。水玻璃耐酸耐火澆注料的耐酸度見表1。這種澆注料在濃酸浸泡時具有較好的強度穩定性,浸泡后強度不僅不下降,反而隨著浸泡時間的延長略有增長,例如在不同濃度硫酸溶液中浸泡,隨著酸液濃度增加澆注料的強度也有所提高。
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在實際的生產過程中,磷酸或磷酸鹽耐火澆注料的配制方法參考以下步驟:
1、按配合比要求稱量耐火骨料和粉料并拌和,加結合劑用量的3/5溶液,繼續攪拌均勻后,進行困料;
2、其次將困好的拌和料稱量后,加高鋁水泥促凝劑拌和均勻,再加余下的結合劑,攪拌1.2min。
應當指出,磷酸耐火澆注料中摻加5%軟質粘土,5~10%剛玉粉、藍晶石粉、碳化硅粉和鉻渣粉等外加物,可改善和提高其高溫使用性能。例如,線收縮變為線膨脹,荷重軟化溫度能提高幾十度,強度也有所提高。
關于磷酸耐火澆注料膠結劑用量和濃度的配比
磷酸和磷酸鹽耐火澆注料的形成是復雜的物理化學變化過程,也就是澆注料硬化、相變和燒結過程的總和。不同品種耐火澆注料的形成過程基本相同,而又有所不同。只有反應過程的必需條件,才能制得性能優良的耐火澆注料。
速凝現象主要指膠結劑與粉料、促凝劑等迅速而激烈反應,在骨料顆粒周圍形成薄薄的包裹層硬殼,致使澆注料成型困難并降低耐壓強度甚至完全沒有強度。一般情況下,當磷酸和磷酸鹽耐火澆注料組成、促凝劑和膠結劑用量一定時,膠結劑濃度過大,則產生速凝現象。因為膠結劑濃度過大,與粉料、促凝劑和骨料之間的反應速度快。在這種情況下,向拌和物中加磷酸溶液或水,料的表面很濕,澆注料成型后仍是不凝固的。因為促凝劑已經與高濃度磷酸迅速反應完畢,反應產物黏附于顆粒周圍,但松散顆粒之間并沒有形成牢固的結合。另外,摻加促凝劑過量或料中混進含Mgo和Cao等材料時,也可能產生速凝現象。
膠結劑種類不同,對耐火澆注料的性能也有某些影響。還應指出,膠結劑濃度和用量的佳值,隨著耐火骨料和粉料和品種及成型方法的不同,也有差異。另外,當原材料含水率過高時,應適當提高膠結劑的濃度或減少用量,否則會降低耐火澆注料的性能或者可能產生緩凝或不凝現象,致使耐火澆注料不能使用。
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