耐火材料分為定型耐火材料和不定型耐火材料。不定型耐火材料通常指澆注料,是由多種骨料或集料和一種或多種粘和劑組成的混合粉狀顆料,使用時(shí)和一種或多種液體配合攪拌均勻,具有較強(qiáng)的流動(dòng)性和可塑性。
耐火澆注料是目前生產(chǎn)與使用廣泛的一種不定形耐火材料。主要用于構(gòu)筑各種加熱爐內(nèi) 襯等整體構(gòu)筑物。某些品種也可用于冶煉爐。如鋁酸鹽水泥耐火澆注料可廣泛用于各種加熱爐和其他無渣、無酸堿侵蝕的熱工設(shè)備中。
耐酸澆注料常用的組成為:耐酸耐火骨料60%~75%,粉料25%~30%,水玻璃13%~16%(外加),以氟硅酸鈉為促硬劑時(shí),其用量為水玻璃的12%左右?;炯夹g(shù)特性與一般水玻璃耐火澆注料近似,在耐酸性能方面主要考慮骨料與粉料的耐酸度,配制成澆注料后的耐酸度以及浸酸后澆注料強(qiáng)度變化等因素。水玻璃耐酸耐火澆注料的耐酸度見表1。這種澆注料在濃酸浸泡時(shí)具有較好的強(qiáng)度穩(wěn)定性,浸泡后強(qiáng)度不僅不下降,反而隨著浸泡時(shí)間的延長略有增長,例如在不同濃度硫酸溶液中浸泡,隨著酸液濃度增加澆注料的強(qiáng)度也有所提高。
在實(shí)際的生產(chǎn)過程中,磷酸或磷酸鹽耐火澆注料的配制方法參考以下步驟:
1、按配合比要求稱量耐火骨料和粉料并拌和,加結(jié)合劑用量的3/5溶液,繼續(xù)攪拌均勻后,進(jìn)行困料;
2、其次將困好的拌和料稱量后,加高鋁水泥促凝劑拌和均勻,再加余下的結(jié)合劑,攪拌1.2min。
膠結(jié)劑濃度和用量
影響磷酸和磷酸鹽耐火澆注料性能的主要因素之一是膠結(jié)劑的濃度和用量,只有膠結(jié)劑的濃度和用量適宜,才能具有優(yōu)良的理化性能。
速凝現(xiàn)象主要指膠結(jié)劑與粉料、促凝劑等迅速而激烈反應(yīng),在骨料顆粒周圍形成薄薄的包裹層硬殼,致使?jié)沧⒘铣尚屠щy并降低耐壓強(qiáng)度甚至完全沒有強(qiáng)度。一般情況下,當(dāng)磷酸和磷酸鹽耐火澆注料組成、促凝劑和膠結(jié)劑用量一定時(shí),膠結(jié)劑濃度過大,則產(chǎn)生速凝現(xiàn)象。因?yàn)槟z結(jié)劑濃度過大,與粉料、促凝劑和骨料之間的反應(yīng)速度快。在這種情況下,向拌和物中加磷酸溶液或水,料的表面很濕,澆注料成型后仍是不凝固的。因?yàn)榇倌齽┮呀?jīng)與高濃度磷酸迅速反應(yīng)完畢,反應(yīng)產(chǎn)物黏附于顆粒周圍,但松散顆粒之間并沒有形成牢固的結(jié)合。另外,摻加促凝劑過量或料中混進(jìn)含Mgo和Cao等材料時(shí),也可能產(chǎn)生速凝現(xiàn)象。
膠結(jié)劑種類不同,對耐火澆注料的性能也有某些影響。還應(yīng)指出,膠結(jié)劑濃度和用量的佳值,隨著耐火骨料和粉料和品種及成型方法的不同,也有差異。另外,當(dāng)原材料含水率過高時(shí),應(yīng)適當(dāng)提高膠結(jié)劑的濃度或減少用量,否則會(huì)降低耐火澆注料的性能或者可能產(chǎn)生緩凝或不凝現(xiàn)象,致使耐火澆注料不能使用。