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三种耐火浇注料的配比表及性能指标

发布时间:2021/03/06 行业新闻 标签:耐火砖浏览次数:180

低体密陶粒耐火浇注料

低体积密度陶粒耐火浇注料是采用优质页岩陶粒、耐火粉料和结合剂及外加剂配制成的。其特点是体积密度、强度较高、烧后线变化较小和热导率低等,是石化管式加热炉等中低温热工设备的良好衬里材料。因为体积密度一般≤1.0g/cm3、主要用于管式加热炉衬里,故称为低体积密度陶粒耐火浇注料,或称为衬里轻质耐火浇注料。

页岩陶粒是页岩矿、经1150~1350℃的温度下烧成的。其特点是质轻、壳硬、强度高和内部蜂窝孔多等。小于10mm的陶粒堆积密度为410~500kg/m3,压下2cm的筒压强度为2.2~2.8MPa,吸水率为4%~8%,Al2O3 19%~21%,耐火度1280~1320℃。由于页岩陶粒堆积密度低,且为原皮陶粒,因此可配制成低体积密度的陶粒耐火浇注料,但使用温度最高为1200℃。在配制过程中,采用525号或625号CA-50水泥作结合剂,烧结剂为软质黏土,耐火粉料为矾土熟料粉。为了降低体积密度和热导率,掺加部分膨胀珍珠岩和漂珠等材料。同时,掺加了外加剂和外加物,使性能有了较大的提高。表1为页岩陶粒浇注料的陶粒级配及辅料用量。

页岩陶粒耐火浇注料的性能,是用标准试样按标准检验的。按配合比要求,称量原材料质量,干混均匀,即可加水湿混炼。拌和料倒进模内,振动台震动成型或手工振动成型,直至料面返浆为止。因为系采用原皮陶粒作耐火骨料,吸水率较小,故不能先湿润陶粒再加粉料和水泥。成型后的试样,自然养护1天拆模,再自然提高于25℃时,试样或衬体初凝后,应进行潮养护。从表中看出,页岩陶粒耐火浇注料的性能是优良的。体积密度为0.99g/cm3的浇注料,3天耐压强度大于10MPa,可作成预制块进行吊装,同时烧后线变化呈膨胀状态(陶粒二次膨胀所致),高温下不易产生裂纹,有利于使用。

水泥和水用量与强度的关系,随着水泥用量的增加,浇注料强度提高且有个最佳值。因此,配制页岩陶粒耐火浇注料时,应合理选择其用量,以降低成本和提高性能。

氧化铝纤维增强浇注料

氧化铝纤维增强耐火浇注料的增强效果,在中、低温时,不及钢纤维耐火浇注料,在中、高温时,则优于钢纤维耐火浇注料。

在耐火浇注料和耐火可塑料等材料中,掺加一定数量和适宜长度的耐火纤维材料,能提高强度和改善基质性能。

耐火纤维材料的生产方法分为熔融法和胶体法两种。前者为非晶质纤维,主要有普通和高纯硅酸铝纤维、高铝纤维和含铬硅酸铝纤维等,长期使用温度为1000~1300℃;后者为结晶质纤维,主要有氧化铝纤维和氧化锆纤维等,长期使用温度为1400~1500℃。在不定形耐火材料中,作为纤维增强材料,中、低温时可选用非晶质纤维,高温时应选用结晶质纤维,这样方能获得良好的效果。

强度高、烧后线变化较小,其性能是优良的,具有发展前途。

超低水泥耐火浇注料的1400℃高温抗折强度约为2MPa,掺加耐热钢纤维时为5MPa左右,掺加氧化铝纤维时约为6MPa。这说明,掺加纤维有增强的效果,且无机纤维优于钢纤维。

氧化铝纤维增强耐火浇注料的岩相分析证明,掺加结晶氧化铝纤维后,由于其晶核的作用,有利于二次莫来石的形成和发育。未加无机纤维的,高温下生成的莫来石数量少,呈细小针状,结晶较好;掺加纤维之后,高温下生成的莫来石数量多、发育成小柱状晶体,结晶完整,交叉生长,组织致密坚固,因此高温强度较高,即增强效果明显。

应当指出,结晶质纤维的主晶相为α-Al2O3,最高使用温度约为1600℃。即或如此,在高温下长期使用,结晶质纤维也逐步劣化,其表现为断裂破坏甚至粉化,但进程较慢,因此对结晶质纤维增强耐火浇注料的影响较小,可在长期工作的热工窑炉上使用。当用非晶质纤维作增强材料时,因其高温下较易析晶粉化,故非晶质纤维增强耐火浇注料,其长期使用温度约为1400℃。

硅铝胶结合耐火浇注料

硅铝胶结合剂时用SiO2和α-Al2O3超微粉配制的,是一种胶体和悬浊液的混合物。在胶体化学中,分散相粒度在10-5~10-7cm之间时称为胶体,在10-3~10-5cm之间时则叫做悬浊液。因此,超微粉的粒度必须小于1um,二者的摩尔比为3:2,以确保在高温下全部形成莫来石。该混合物的粒度为10-4~10-6cm之间,其成品为固态或者液态。硅铝胶中掺加了稳定剂和促进剂,其总杂质含量≤2.5%。