耐火可塑料具有較強的可塑性、中溫高溫結構強度、耐磨性和抗熱震性。耐火可塑料根據(jù)使用材質不同,常用的是硅酸鋁質耐火可塑料,如粘土質耐火可塑料、高鋁質耐火可塑料和剛玉質耐火可塑料。采用不同結合劑方式使用性能和用途不等。
耐火可塑料的組成與耐火澆注料的方式相同,是由不同顆粒的耐火骨料和粉料為材料,加入結合劑、增塑劑、保存劑、防縮劑等材料配置而成的,根據(jù)采用結合方式不同主要分為三類:粘土結合劑可塑料、磷酸結合可塑料和磷酸鋁結合可塑料。
①粘土結合可塑料是由粘土熟料、高鋁礬熟料為主要材料,可塑性粘土為結合劑配合成的混合料,經(jīng)加水混練成泥料,在經(jīng)加壓或家崖城具有一定可塑性的磚坯。該材料的主要特點是具有較好的抗熱震性和抗熱剝落性。主要用于軋鋼加熱爐的爐頂和爐墻。
②磷酸結合可塑料是以粘土熟料或高鋁礬土熟料、剛玉為主要材料,磷酸或酸性磷酸鋁為結合劑,加入可塑性耐火粘土、保存劑和外加劑材料配置成的混合料。該材料的特點:中高溫結合劑強度高,耐磨性和抗熱震性強等優(yōu)點。
在生產(chǎn)磷酸結合可塑性料坯時,應采取二步混練工藝,第一步先用相當于磷酸溶液總需要量的60%與耐火骨料、粉料和塑性黏土在起混練混均勻后進行困料24h,以使耐火集料能充分吸附磷酸溶液,并使耐火集料中含有的金屬鐵(由破粉碎時帶入的)能與磷酸根充分反應放出H2氣。然后進行第二步混練,混練時加入保存劑和余下的約40%磷酸溶液,混均達到所需可塑性指數(shù)時,再壓制或擠壓成坯,并用塑料膜將坯體密封存放。
用密度為1.25g/(m3磷酸溶液,用黏土熟料和高鋁熟料配制成的磷酸結合可塑料是以磷酸鋁溶液作結合劑、用剛玉作骨料、用aA2O3細粉和微粉作粉料可制備高溫耐磨可塑料。磷酸鋁或磷酸結合可塑料在冶金、石化、電力和機械工業(yè)等工業(yè)窯爐上有廣泛用途,主要用于作耐熱震、耐沖刷、耐磨襯體,如作加熱爐的燒嘴,水泥回轉窯的出料口,豎窯加料口、高溫旋風分離器等內(nèi)襯。
③硫酸鋁結合可塑料是以粘土熟料或高鋁礬土熟料、剛玉為主要材料磷酸鋁溶液為結合劑,加入可塑性耐火粘土、保存劑和外加劑材料配置成的混合料。該材料的特點:中高溫結合劑強度高,耐磨性和抗熱震性強等優(yōu)點。生產(chǎn)成本低,使用用途廣泛。
硫酸鋁是固態(tài)物質,使用時比遜先將它溶解在水中,是密度達到1.15-1.2g/cm3。硫酸鋁結合可塑料的施工方式是:第一次混練-困料-第二次混料-使用。第一次混練是加入所需要硫酸鋁溶液的60%-70%,目的在于使集料和溶液潤濕,使耐火集料中的鐵與硫酸鋁反應生成H2并排出,以防止制成坯體后發(fā)生膨脹。第二次混練時加入剩余的30%-40%硫酸鋁溶液,再講泥料擠壓成坯料,用聚乙烯薄膜密封包裝,以防止水分蒸發(fā)而失去可塑性。
硫酸鋁結合可塑料主要用于結構強度高的工業(yè)爐內(nèi)襯。如可做環(huán)形加熱爐爐底預制塊、鍛造爐爐襯、豎窯內(nèi)襯等。