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低水泥、超低水泥耐火浇注料指标含量

文章编辑:耐火材料 发表时间:2020-06-15 浏览次数:
低水泥、超低水泥耐火粘土砖是指铝酸钙水泥加入量低于8%的可浇注耐火材料。按美国ASTM规定,低水泥浇注料中要求CaO含量小于2.5%,一般在1.0%~2.5%, 当CaO含量小于1.0%时称为超低水泥浇注料。与普通耐火浇注料不同的是:低水泥、超低水泥浇注料基质中的部分或大部分铝酸钙水泥被化学成分与主材质相同或近似的超细粉取代。同时还加入适量的分散剂(减水剂)和一定的迟效促凝剂。由于用超细粉取代部分铝酸钙水泥,因而这种耐火浇注料具有如下有点:
 
(1)浇注料中CaO含量较低,可减少材料中共熔相的生成,从而提高了耐火度、高温强度和抗渣性。
 
(2)浇注料的拌和用水量只有普通耐火浇注料的1/2~1/3(约在4%~6%之间),因而气孔率低、体积密度高
 
(3)成型养护后生成的低水泥水化物少,在加热烘烤时不存在大量水合键破坏所导致的中温强度下降,而是随着热处理温度的提高而逐渐烧结,强度也逐渐提高。
 
 
低水泥、超低水泥浇注料的材质有黏土主、高铝质、莫来石质、刚玉质和含碳与碳化硅质等,其配料组成为:耐火骨料、耐火粉料、适量超细粉、适量和少量铝酸钙水泥(作为迟效促凝剂)和微量的分散剂(高效解胶剂)。一般采用多级配料,分为5~3mm、3~1mm、1~0.2mm、0.2~0.074mm、0.074~0.044mm和小于1μm。
 
与同材质的普通耐火浇注料相比,低水泥、超低水泥耐火浇注料的物理性能更好,其抗渣渗透和抗渣侵蚀性也好。
 
法国拉法占公司首先于20世纪70年代初期研制成功低水泥耐火浇注料,之后有开发成功超低水泥耐火浇注料。80年代已在世界各国得到推广应用。中国也与80年代中期开发成功并得到推广用用
 
现已在冶金、石油化工、机械制造、电力和建材等工业窑炉上推广应,取得较好的使用效果。粘土质和高铝质低水泥浇注料可作为加热炉、均热炉、各种热处理炉和回转窑的内衬。莫来石质度水泥浇注料可作各种高温烧嘴内衬、加热炉水冷管包扎等,刚玉质和含铬刚玉质低水泥耐火浇注料可作炼钢电弧炉顶三角区内衬、钢水炉外精炼装置某些部件的衬体,如喷射冶金用整体喷枪衬体、RH和DH真空脱气装置的浸渍管衬体、工频感应炉内衬、石油化工催化剂反应器的高温耐磨衬里等。AL2O3—SiC—C质低水泥浇注料用作高炉出铁沟、化铁炉出铁槽、铁水预处理用整体喷枪等的衬体。MgO—AL2O3质或AL2O3—MgO·AL2O3质的低水泥浇注料用作钢包和出钢槽等 内衬。用水玻璃作结合剂,与耐火集料和外加剂配制成的可浇注耐火材料称为水玻璃结合浇注料。水玻璃为碱金属硅酸盐,R2O指碱金属氧化物,有硅酸钠水玻璃、硅酸钾水玻璃、硅酸季胺水玻璃和钾钠硅酸盐水玻璃等。但在不定形耐火材料中大量使用的是硅酸钠水玻璃。硅酸钠水玻璃按其模数M(指SiO2与Na2O摩尔比)不同可分为中性水玻璃(M不小于3)和碱性水玻璃(M小于3.0)但这只是一种习惯分类法,实际上无论是中性水玻璃或碱性水玻璃,水解后的水溶液均呈碱性。
 
水玻璃是一类强碱弱酸盐,在水中易发生水解,其水解反应较复杂,用水玻璃溶液作浇注料的结合剂时,其作业性能主要取决于黏度,而黏度则随水玻璃的密度与模数而变。水玻璃既可作酸性(如硅质、蜡石质)和中性(黏土质、高铝质)浇注料的结合剂,又可作碱性(如镁质、镁铬质、镁铝质)浇注料的结合剂。凯瑞得窑炉用水玻璃作酸性和中性耐火浇注料的结合剂时,必须加促凝剂才能发生凝结与硬化作用。
 
用水玻璃作碱性浇注料的结合剂时,可以不加促凝剂,因为碱性耐火材料中的MgO会与水玻璃反应,生成水合硅酸镁而发生凝结与硬化。
 
水玻璃结合耐火浇注料集料的粒度组成与普通水泥结合浇注料相似,骨料大于100 μm约占60%~70%,粉料约占30%~40%,所采用的水玻璃模数为2.3~3.0,密度为1.20~1.35 g/cm3,加人量为13%~15%,氟硅酸钠促凝剂加入量为水玻璃加人量的10%~15%。
 
由于水玻璃结合剂中含有Na2O,会大大降低耐火浇注料的耐火度和高温使用性能,因而水玻璃结合的硅酸铝质(黏土质和高铝质)浇注料一般只能在1300℃以下使用,多半用于作耐酸和耐碱浇注料。而水玻璃结合的铝镁质浇注料可作非连铸、非精炼普通钢包整体内衬和出钢槽内衬。水玻璃结合碱性浇注料可作冶金炉热修补料、出钢槽和某些感应炉内衬。

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