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耐火自流浇注料防爆剂的研究

发布时间:2020/10/28 企业新闻 标签:轻质保温砖浏览次数:97

含有水硬性结合剂的致密耐火浇注料的干燥过程是一个关键过程,原因是此类材料在第一次热处理过程中具有较高的爆裂倾向,通常需要使用缓慢的加热速率。巴西的研究人员研究防爆剂(聚乙烯纤维、Refpac Mipore 20、铝盐)在高铝自流浇注料中的应用效果。

根据Andreasen颗粒堆积南通耐火砖厂模型配置高铝浇注料的组成,为了获得自流浇注料,q=0.21。浇注料组成如表1所示,所用原料包括板状氧化铝(d≤6mm)、煅烧氧化铝和活性氧化铝(分别为CL370和CT3000SG)。铝酸钙水泥(CAC,Secar 71)或水合氧化铝(HA,Alphabond 300)是本研究的两种结合剂。试验研究了三种防爆剂:长度小于6 mm的聚乙烯纤维(Emsil Dry,简称ED),添加量0.1%;,d50约为10~20 μm的活性化合物Refpac Mipore 20(简称MP),化学组成(w):Al2O3 乌鲁木齐耐火砖厂家39%~43%、CaO 12%~15%以及MgO 16%~20%,添加量2.5%;铝盐(Al(CH3CHOHCOO)3,简称AS)作为水合氧化铝(HA)结合的高铝浇注料的防爆剂,添加量为0.3%和0.6%。在耐火材料的混合过程中,添加不同的水以及0.2%的聚合分散剂(Castament FS60),但是含RefPac MiPore 20(MP)的浇注料,不用添加分散剂,因为该防爆剂的成分中已经含有分散剂化合物。

在行星流变仪中制备浇注料,首先干混、湿混后,在室温下(大约22 ℃)测量超声波在浇注料中的传播速度研究养护行为和凝结时间。然后将混合好的浇注料浇注成圆柱(Φ50 mm×50mm)、圆盘(Φ75 mm×26 mm)以及条状(150mm×25mm×25mm)试样。将试样在30 ℃下养耐火砖荷软护24 h或36 h后脱模,在110 ℃下干燥或在200~400 ℃范围内热处理,加热速率1 ℃•min-1,在要求温度下保温5 h。养护试样的干燥行为及抗爆裂性试验:分别以2、5和20 ℃•min-1加热速率加热至600 ℃。透气性研究:在110 ℃下干燥24 h后,在200、300和450 ℃下热处理5 h,计算达西(k1)和非达西(k2)透气常数。此外测定含有聚合纤维或Refpac Mipore 20试样养护、干燥及不同温度热处理(200、300和400 ℃保温5 h)后的常温抗折强度和显气孔率,测定含铝盐试样养护(30℃ 24h或36 h)和干燥(110 ℃ 24 h)后常温抗折强度和显气孔率。

结果表明:

1)ED(聚乙烯纤维)是一种有效的防爆添加剂,能有效地优化铝酸钙水泥结合浇注料的透气性,防止其在加热过程中爆裂。然而,将ED添加到水合氧化铝结合试样中,却没有取得同样的积极效果。

2)MP是调整浇注料微观结耐火砖 用于构的新型方法,将MP添加到铝酸钙水泥或水合氧化铝结合的浇注料中,产生了透气性结构,可在100~150 ℃范围内更快地释放水蒸气。MP添加剂可改变结合剂的水化反应顺序,其在浇注料水化过程产生凝胶状相(而不是结晶相),该相可在较低的温度下分解。因此,MP能够为致密浇注料提供更安全、更快的干燥过程。使用这种活性化合物的唯一缺点是与无添加剂试样相比,其试样生坯强度减小。

3)在水合氧化铝结合试样中添加铝盐(AS)的效果与MP相似,它使结合剂水化反应发生变化。因此,耐火砖规格尺寸图片含有AS的试样硬化时间被延长,生坯机械强度值减小。然而,将0.5%铝酸钙水泥加入到含AS的水合氧化铝结合试样(10#试样)中,这方面的负面作用降低,在较低的温度(<200 ℃)下大部分质量就失去,具有合适的机械强度和透气度值。因此,添加0.5%铝酸钙水泥到含AS的水合氧化铝三级高铝耐火砖结合试样,效果最好,在试验测试条件(加热速率20 ℃•min-1)下没有发生爆裂。

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