硫酸鋁耐火可塑料是最常用的品種,性能較好,價格低廉。是高溫窯爐和熱工設(shè)備的常用耐火可塑料，它是以硫酸鹽溶液為結(jié)合劑的熱硬型不定型耐火材料。
硫酸鋁耐火可塑料的強度變化特征
硫酸鋁耐火可塑料的強度變化特征
耐火可塑料的基質(zhì)是由生粘土粉和高鋁粉組成的,起主要作用的是生黏士粉。其宏觀上的表現(xiàn),就是耐火可塑料的強度變化特征,隨著加熱溫度的升高,燒后耐壓強度增加,高溫耐壓度有個峰值,即1000℃左右時強度最高,達(dá)到50MPa左右,隨后強度逐漸下降。這是由于結(jié)合黏土生成高黏度的液相所致。低于1000℃時,依靠化學(xué)結(jié)合劑和生黏土的黏結(jié)性,獲得強度即或有液相,其數(shù)量少、黏結(jié)力小,因此強度低；高于1000℃時,化學(xué)結(jié)合劑失去作用,結(jié)合黏土產(chǎn)生較多的液相,所以高溫強度逐漸降低,到1400~1500℃時僅為5MPa左右。
1200℃以上的燒后強度一般是隨著加熱溫度的升高而增加的。這是由于液相量增多,新生莫來石交錯生長和晶體不斷發(fā)育完善所致。即耐火可塑料逐步達(dá)到了燒結(jié),組織結(jié)構(gòu)變得更加致密,因此強度較高。有時,由于燒結(jié)不完全或新生礦物少,1400℃燒后耐壓強度比1200℃燒后耐壓強度低,這也是正常的。到1500℃時,其燒后強度又有所提高,說明組織結(jié)構(gòu)變得致密了,即達(dá)到了燒結(jié)。也就說耐火可塑料有粘結(jié)結(jié)合達(dá)到了陶瓷結(jié)構(gòu)，所以強度是不斷提高的。
硫酸鋁耐火可塑料的配比
耐火可塑料用的骨料,主要有特級黏土熟料粒徑為10mm,其顆粒級配:10-5mm,33%-40%；5-3m,28%~35%；小于3mm,28%-35%。應(yīng)當(dāng)指出,0.5-0.09mmm的顆粒料應(yīng)盡量減少,或剔除不用。其骨料用量為55%-65%。
耐火粉料一般選用特級、一級或二級礬土熱料制作,其細(xì)度為≤0.0mmn的應(yīng)占95%,實際上越細(xì)越好。嚴(yán)禁用欠燒料或黏土熟料作耐火粉料。耐火粉料用量為20%~30%。軟質(zhì)黏土是耐火可塑料的重要原材料,可塑料主要性能特性也是來源于軟質(zhì)黏土,在耐火可塑料中,軟質(zhì)黏土不但起結(jié)合劑作用,同時也起增望劑和燒結(jié)劑作用。它對耐火可塑料的可塑性、保水性、施工性、常溫和高溫耐火性能,都有較大的影響。因此,配制耐火可塑料用的軟質(zhì)黏土,應(yīng)具有良好的可塑性、吸濕性,適度的黏性、耐火性和燒結(jié)性。
化學(xué)結(jié)合劑為硫酸鋁溶液,密度為1.2-1.3g/cm3采用該結(jié)合劑混練后應(yīng)進行困料,困料時間16h以上。因硫酸鋁中的硫酸根與粉料的鐵反應(yīng),生成硫酸鐵并逸出氫氣,致使泥料起泡或鼓脹,所以應(yīng)困料:烘干后的時火可型料表面,有淡黃色的析出物,化學(xué)和巖相分析認(rèn)定為鐵明礬,硫酸鋁溶液中所含18個結(jié)晶水,約在134℃大部分脫除。在330℃左右,再失去小部分結(jié)晶水。在835℃上的吸熱峰,是硫酸鋁分解成Al2O3和SO,SiO3呈氣態(tài)逸出,因此,致使耐火可塑料組織結(jié)構(gòu)稍有疏松,強度有所降低:鐵明礬差熱曲線低溫段的吸熱峰,系結(jié)晶水排出所致,752℃的吸熱峰為鐵明礬分解并放出SO3造成的,同樣對可塑料強度有所影響。
耐火可望料發(fā)泡的數(shù)量與硫酸鋁的純度、密度和加入量有直接關(guān)系。一般來說純度高、密度大和加入量多時,其發(fā)泡數(shù)量也多。這是由于帶入的硫酸根多所致。因此,在滿足耐火可塑料的可望性、施工性和耐火性的前提下,可選用粗制硫酸鋁,配制成低濃度溶液并盡量減少其用量。硫酸鋁溶液用量一般為9%-13%。
耐火可望料用的外加劑,主要有保存劑、增塑劑、增強劑和防腐劑等。耐火可塑料用的外加劑種類較多,外加劑用量一般小于1%,大于1%時兼有結(jié)合劑的作用；外加物還有紅柱石、硅線石、錯英石和氧化鋁粉等,其用量一般大于3%。耐火骨料的最大粒立徑為10mm,可塑料含水率約為9%,可塑性指數(shù)為17%-30%。
以上是關(guān)于硫酸鋁耐火可塑料的配置及強度變化特征，文章來源：http://ahdstjd.com/（德仁耐材）