在受鐵水、鋼水和熔渣侵蝕而工作溫度又較高的部位,如出鋼槽、盛鋼桶和高爐爐身、出鐵溝等,可使用由低鈣和純凈的高鋁水泥結合的由含氧化鋁較高而燒結良好的粒狀和粉狀料制成的耐火澆注料。再如磷酸鹽耐火澆注料既可廣泛用于加熱爐和加熱金屬的均熱爐中,也可用于煉焦爐,水泥窯中直接同物料接觸的部位。在同熔渣和熔融金屬直接接觸的冶金爐和其他容器中的一些部位,使用磷酸鹽耐火澆注料進行修補也有良好效果。
在一些工作溫度不甚高而需要耐磨性較高的部位,使用磷酸鹽耐火澆注料更為適宜。若選用剛玉質(zhì)耐火物料制成耐火澆注料,在還原氣氛下使用一般皆有較好的效果
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,其用量為水玻璃的12%左右?;炯夹g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具有較好的強度穩(wěn)定性,浸泡后強度不僅不下降,反而隨著浸泡時間的延長略有增長,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度也有所提高。
配制磷酸耐火澆注料采用粘上熟料或礬土熟料作耐火骨料和粉料,其用量分別為65~74%和24~35%。在實際的生產(chǎn)中常用配合比見表1。耐火骨料為粒徑小于15mm的統(tǒng)料,顆粒級配測定為15~5mm50%,5~2.5mm24%,小于2.5mm26%。耐火粉料細度為小于0.09mm的大于80%。促凝劑為525#高鋁水泥,其用量視施工條件和常溫強度要求而定。一般用量為2%左右,環(huán)境溫度較低時,應適當增加用量,不要求常溫強度時可不加或少加高鋁水泥。
在實際的生產(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,加結合劑用量的3/5溶液,繼續(xù)攪拌均勻后,進行困料;
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,再加余下的結合劑,攪拌1.2min。
3、成型后1d拆模。自然養(yǎng)護 3d作各種性能檢驗,其結果見表2,編號與表1對應。
從表中看出,3d耐壓強度大于13MPa,烘干耐壓強度為29.3~35.1MPa。粘土熟料和二級礬土熟料骨料耐火澆注料的燒后耐壓強度低些,其余的比較高,一般為34.51MPa;耐火度和荷重軟化溫度,隨著耐火澆注料中原材料品級即Al2O3含量的增加而提高;1400℃燒后線變化,編號1~3呈現(xiàn)為線收縮,而編號4與5呈現(xiàn)線膨脹,這是由于Al2O3含量和原材料純度不同所致。20~1200℃膨脹系數(shù)為(5.8~6.5)×10-6K-1,磷酸硅酸鋁質(zhì)耐火澆注料的熱震穩(wěn)定性,即加熱800℃、水冷的循環(huán)次數(shù),一般大于50次。
膠結劑濃度和用量
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劑的濃度和用量,只有膠結劑的濃度和用量適宜,才能具有優(yōu)良的理化性能。