耐火澆注料是不定形耐火材料中使用比例比較大的產(chǎn)品之一,剛玉耐火澆注料在多個行業(yè)的熱工設(shè)備均由應用,例如:冶金。陶瓷。玻璃。建材及化工等行業(yè),特別是火力發(fā)電,用量也是比較大的。
剛玉澆注料是用電熔剛玉作骨料和粉料,鋁酸鈣水泥作結(jié)合劑,添加少量外加劑,加水混合攪拌后,經(jīng)振動成型、養(yǎng)護、干燥而成的襯體或預制件。
鋁酸鈣水泥是用燒結(jié)法或電熔法生產(chǎn)的熟料,經(jīng)磨細而制成的水硬性膠凝材料,是剛玉澆注料良好的結(jié)合劑或外加劑。鋁酸鈣水泥國家標準GB 201 2000中規(guī)定其代號為CA,按Al203含量分為四類,即CA-50,CA一60,CA一70,CA一80。剛玉澆注料主要用CA一70,CA一80和電熔鋁酸鈣水泥?;瘜W合成高純鋁酸鈣水泥也適合剛玉澆注料。
剛玉耐火澆注料原料設(shè)計原則
剛玉耐火澆注料的原料組合有多種形式,例如:(1)用白剛玉作骨料和粉料;(2)用板狀氧化鋁和致密(燒結(jié)) 氧化鋁作骨料,用致密(燒結(jié)) 氧化鋁作粉料;(3)用亞白剛玉/棕剛玉作骨料,用致密(燒結(jié)) 氧化鋁作粉料;(4)用白剛玉和特級礬土熟料作骨料,用白剛玉作粉料等。
剛玉材料是剛玉澆注料的主體,選擇何種剛玉作骨料和粉料十分重要。首先要看澆注料的用途及性能要求。白剛玉、致密剛玉、高純燒結(jié)剛玉、板狀剛玉等由于純度高、雜質(zhì)少,所以耐火性能指標高。而用天然原料生產(chǎn)的棕剛玉,礬土燒結(jié)剛玉等由于雜質(zhì)含量高,Al2O3含量偏低,耐火性能指標要差些。特別是含有SiO。等雜質(zhì)的骨料易與水泥中鈣反應,形成低熔點玻璃相,高溫強度差。但用天然原料生產(chǎn)的剛玉材料價格便宜,從經(jīng)濟學角度來看,要根據(jù)使用條件,選擇合適的剛玉材料作骨料和粉料。
鄭州德仁耐火澆注料廠家生產(chǎn)的剛玉耐磨澆注料是采用電熔棕剛玉、白剛玉、致密剛玉、燒結(jié)板狀剛玉及板狀剛玉與致密剛玉復合做骨料,為了提高剛玉耐火澆注料的基質(zhì)性能,通常用白剛玉粉或者板狀氧化鋁粉作為其粉料組成。根據(jù)剛玉耐火澆注料目標性能的要求,合理選擇顆粒分布系數(shù)作為配方擬合顆粒配比。結(jié)合系統(tǒng)中的活性填料,普遍使用SiO2粉(常稱硅灰) 或者活性a-Al2 粉(氧化鋁粉) 等。
根據(jù)應用要求,剛玉耐火澆注料一般可按含水泥或者無水泥的組成配制。前者以水泥或者水泥和活性超微粉并用作為結(jié)合劑,而后者則采用活性超微粉作為結(jié)合劑。同時,添加高效表面活化劑(高效分散劑和減水劑) 以分散結(jié)合劑和活性填料,減少用水量。
在應用過程中,力學強度是決定剛玉耐火澆注料性能優(yōu)劣的重要性能之一,其主要由材料的化學礦物組成。組織結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝等決定,。耐火澆注料強度還應與基質(zhì)中的氣孔結(jié)構(gòu)和氣孔孔徑分布等參數(shù)密切相關(guān),主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1)微粉種類。加入量和熱處理溫度是影響剛玉耐火澆注料孔徑分布的主要因素。微粉種類。加入量體現(xiàn)在對骨料縫隙的填充作用,使?jié)沧⒘系臍饪紫蛭⒓毣较虬l(fā)展;熱處理溫度體現(xiàn)在對基質(zhì)的燒結(jié)作用,使?jié)沧⒘现械奈⒓毧撞粩鄿p小,而大中孔不斷增加。對于活性氧化鋁微粉結(jié)合的澆注料,微粉的填充作用更大,故澆注料的氣孔中位徑值隨溫度的升高不斷增加,而隨氧化鋁微粉含量的增加不斷減小。對于鋁硅凝膠粉結(jié)合的澆注料,高溫下基質(zhì)的燒結(jié)作用更大,故澆注料的氣孔中位徑值隨熱處理溫度升高不斷增加,隨凝膠粉含量增加,在低于110℃的熱處理后,呈減小趨勢;經(jīng)150℃熱處理后,呈增大趨勢。
2)不同溫度熱處理后剛玉耐火澆注料強度隨氣孔中位徑值變化的回歸曲線相關(guān)性很好,且表現(xiàn)出相似的變化規(guī)律。
3)不同孔徑區(qū)間與剛玉質(zhì)澆注料耐壓和抗折強度的關(guān)聯(lián)度各不相同,同一孔徑區(qū)間與剛玉耐火澆注料耐壓和抗折強度關(guān)聯(lián)度的大小也隨熱處理溫度的變化而變化。對于活性氧化鋁微粉結(jié)合的剛玉質(zhì)澆注料,在110~1500℃整個熱處理溫度范圍內(nèi),孔徑區(qū)間與澆注料耐壓和抗折強度具有更大的關(guān)聯(lián)度。
由此可知,剛玉澆注料的成品配置時復雜多變的,使用溫度、環(huán)境、結(jié)構(gòu)強度、化學侵蝕、操作方式等直接影響澆注襯體的使用壽命,要根據(jù)現(xiàn)場施工改變生產(chǎn)工藝用以提高澆注料的使用壽命?!?