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                  不定型耐火材料的性能特點和分類

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                  不定型耐火材料的性能特點和分類

                  發布日期:2022-03-03 作者: 點擊:

                  耐火澆注料


                  不定形耐火澆注料是指由一定顆粒級配的耐火骨料(骨料和粉末)、組合劑和外加劑組成的一、半濕或干燥的耐火材料,可直接用于建造或修復工業窯襯里,稱為不定形耐火材料。這種材料的結構襯里可以形成無接縫的整體襯里。

                  與燃燒耐火產品相比,不定形耐火材料具有以下特點:(1)制備工藝簡單,生產周期短,勞動生產率高;

                  (2)適應性強,不受工業窯結構形狀的限制,可制成任何形狀;(3)完整性好,氣密性好,熱阻大,可減少工業爐熱損失,節能;(4)機械化施工方便,節省工作和時間;(5)損壞的工業爐襯里易于修復不定形耐火材料,延長襯里的使用壽命,減少耐火材料的消耗。因此,不定形耐火材料已逐漸取代大部分燃燒的耐火產品,并得到廣泛應用。不定形耐火材料在冶金工業中的比例較高。

                  根據施工工藝分類,不定形耐火材料可分為以下七類:澆筑耐火材料、塑料耐火材料、噴射耐火材料、涂抹(涂層)耐火材料、擠壓(壓注)耐火材料、投射耐火材料、干振動(或填充)耐火材料等。不定形耐火材料的制備工藝包括材料選擇、顆粒級配確定、組合劑和外加劑的選擇以及加工工藝的確定,根據使用條件、使用環境和施工方法確定。制備不定形耐火材料的顆粒原料通常稱為耐火骨料。耐火骨料分為骨料和粉末。骨料顆粒粒徑大于0.088mm(或0.074mm)的稱為骨料,在不定形耐火材料中起骨架作用。骨料顆粒小于0.088mm(或0.074mm)稱為粉末。因為它起著包埋骨料或填充骨料顆粒之間空隙的作用,所以它也稱為基質,其中08mmmm至微粉。我們可以根據安ndreassn或Dinger-funk粒度分布方程進行粒度分布。在此過程中,主要控制粒度分布系數的q值。q值根據材料的工作性能和物理性能要求確定。將由耐火骨料和粉末組成的散裝耐火材料骨料粘合在一起的材料稱為粘合劑(也稱為粘合劑)。作為不定形耐火材料的粘合劑,不僅需要良好的冷熱結合強度,還需要適當的工作性能(施工性能)和高溫使用性能。

                  不定形耐火材料中使用的結合劑因膠結材料的性質和使用條件而異。一般根據結合劑的化學性質和硬化條件進行分類。根據結合劑的化學性質,有:無機結合劑和有機結合劑。根據化合物的性質,無機結合劑可分為六類:

                  第一類是硅酸鹽,包括硅酸鹽水泥、水玻璃(硅酸鈉、硅酸鉀水玻璃)和粘土。

                  第二類為鋁酸鹽,包括普通鋁酸鈣水泥(又稱巖土水泥、高鋁水泥)、純鋁酸鈣水泥(包括鋁-70、鋁-75和鋁-80水泥)、鋁酸鋇水泥和含尖晶石的鋁酸鈣水泥。

                  第三類是磷酸鹽,包括磷酸鹽、磷酸二氫鋁、磷酸鎂、磷酸二氫鉸鏈、鋁鉻磷酸鹽、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、鈣鈉磷酸鹽(NC2P)等。

                  第四類為硫酸鹽,包括硫酸鋁、硫酸鎂、硫酸鐵等。

                  第五類為氯化物,包括氯化鎂(鹵水)、氯化鐵、聚合氯化鋁(又稱堿氯化鋁)等,

                  第六類是硅溶膠、鋁溶膠、硅鋁溶膠、硅-氧化鋁、反應性氧化鋁、SiO2微粉等溶膠和超細粉(微粉)。

                  有機結合劑按制取方法分為兩類。

                  第一類是從天然有機物中分離提取的天然有機物,包括淀粉、糊精、阿拉伯膠、海藻酸鈉、糖蜜、紙漿、廢液、蓖油、焦油和瀝青。

                  第二類是合成有機物,包括甲階酚醛樹脂、線性酚醛樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚苯己烯、硅酸乙脂、聚乙烯醇、吠喃樹脂等。

                  水硬性、氣硬性和熱硬性結合劑按結合劑硬化條件分類。

                  (1)水硬性結合劑是指在室溫潮濕條件下與散狀耐火骨料混合后,在室溫潮濕條件下進行水混合并通過水化反應產生凝結硬化的結合劑。如硅酸鹽水泥和鋁酸鈣水泥。

                  (2)氣硬結合劑與散狀耐火集料混合。成型后,冷凝硬化的結合劑可在室溫自然干燥的條件下進行維護。但是,在使用這種結合劑之前,通常需要添加促凝劑(硬化劑)來冷凝和硬化。例如,在使用水玻璃結合劑時,應添加氟硅酸鈉促凝劑,在使用磷酸一氫鋁結合劑時,應添加鋁酸鈣水泥或氧化鎂作為促凝劑。

                  (3)熱硬結合劑與散狀耐火材料骨料混合成型后,需要經過加熱烘烤(一般為105-350℃)后才能凝結硬化,如甲階酚醛樹脂或線性酚醛樹脂+烏洛托品在加熱過程中凝結硬化。

                  結合劑的選擇原則:不定形耐火材料的結構強度主要由結合劑提供,是不定形耐火材料的主要成分之一,但必須遵循以下原則:

                  (1)組合劑的性質必須與組合耐火材料的性質相匹配。酸性、中性耐火材料可使用酸性、中性和弱堿性組合劑,而堿性耐火材料不能直接使用酸性組合劑,只能使用中性或堿性組合劑,如果在還原條件下使用,也可選擇半酸性有機組合劑。含碳和碳化硅的不定形耐火材料主要使用高殘留碳的有機組合劑。

                  (2)所選的組合劑應與材料的操作(施工性能)相適應。澆筑材料應選擇能在室溫下產生冷凝和硬化的組合劑,如水化或化學組合的組合劑;搗碎材料和塑料可選擇粘合劑或化學組合劑?;蛱沾山M合劑;噴射材料可選擇類似于澆筑材料的組合劑。


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