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(shí)和一種或多種液體配合攪拌均勻,具有較強(qiáng)的流動(dòng)性和可塑性。
耐火澆注料是目前生產(chǎn)與使用廣泛的一種不定形耐火材料。主要用于構(gòu)筑各種加熱爐內(nèi) 襯等整體構(gòu)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(wú)渣、無(wú)酸堿侵蝕的熱工設(shè)備中。
緩凝劑和助磨劑, 前者是通過(guò)水分與緩凝劑的結(jié)合減慢水分的蒸發(fā), 后者是通過(guò)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(lái)使水泥研磨變得容易。兩種試劑在化學(xué)結(jié)構(gòu)上都有羥基或羧基等親水基團(tuán), 但助磨劑還需要如肥皂中的親油基團(tuán)。如果所選用的緩凝劑有足夠大的親油基團(tuán),該緩凝劑不妨用作助磨劑試驗(yàn)一下。你可能還能得到雙重功能的水泥化學(xué)品呢!
在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)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(jié)合劑用量的3/5溶液,繼續(xù)攪拌均勻后,進(jìn)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(jié)合劑,攪拌1.2min。
3、成型后1d拆模。自然養(yǎng)護(hù) 3d作各種性能檢驗(yàn),其結(jié)果見表2,編號(hào)與表1對(duì)應(yīng)。
從表中看出,3d耐壓強(qiáng)度大于13MPa,烘干耐壓強(qiáng)度為29.3~35.1MPa。粘土熟料和二級(jí)礬土熟料骨料耐火澆注料的燒后耐壓強(qiáng)度低些,其余的比較高,一般為34.51MPa;耐火度和荷重軟化溫度,隨著耐火澆注料中原材料品級(jí)即Al2O3含量的增加而提高;1400℃燒后線變化,編號(hào)1~3呈現(xiàn)為線收縮,而編號(hào)4與5呈現(xiàn)線膨脹,這是由于Al2O3含量和原材料純度不同所致。20~1200℃膨脹系數(shù)為(5.8~6.5)×10-6K-1,磷酸硅酸鋁質(zhì)耐火澆注料的熱震穩(wěn)定性,即加熱800℃、水冷的循環(huán)次數(shù),一般大于50次。
尤其注意:磷酸濃度和用量對(duì)常溫耐壓強(qiáng)度也有一定的影響。在耐火澆注料材料組成和促凝劑的用量一定時(shí),常溫耐壓強(qiáng)度隨著磷酸濃度和用量的增加而降低,甚至產(chǎn)生緩凝或不凝的現(xiàn)象。在常溫下不加促凝劑,磷酸和磷酸鹽高鋁質(zhì)或粘土質(zhì)耐火澆注料一般是不凝的,這是正常情況。當(dāng)澆注料組成及促凝劑用量和膠結(jié)劑濃度一定時(shí),膠結(jié)劑用量過(guò)多,則產(chǎn)生緩凝或不凝現(xiàn)象。另外成型溫度低,促凝劑用量不足等情況,也可能產(chǎn)生緩凝或不凝現(xiàn)象。
膠結(jié)劑種類不同,對(duì)耐火澆注料的性能也有某些影響。還應(yīng)指出,膠結(jié)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(dāng)原材料含水率過(guò)高時(shí),應(yīng)適當(dāng)提高膠結(jié)劑的濃度或減少用量,否則會(huì)降低耐火澆注料的性能或者可能產(chǎn)生緩凝或不凝現(xiàn)象,致使耐火澆注料不能使用。