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影響耐火澆注料性能的因素

耐火澆注料的品種較多,配合比不同,性能各異,施工制作方法和養(yǎng)護(hù)制度也不同,但影響性能的因素,基本是相同的。

鋼纖維澆注料工廠底圖.jpg

一、水泥的用量

水泥是耐火澆注料的重要組分之一,是決定強(qiáng)度的重要材料,也影響其他性能。水泥品種及其用量的不同,對(duì)性能的影響也有差別。 比如CA-50水泥高鋁質(zhì)耐火澆注料, 耐火骨料和粉料均為二級(jí)礬土熟料,外加水量為10%。 隨著水泥用量的增加,常溫耐壓強(qiáng)度會(huì)提高,1200℃燒后耐壓強(qiáng)度比烘干耐壓強(qiáng)度降低40%~65%,耐火度和荷重軟化溫度不斷降低,而燒后線收縮也隨之增大。這是由于CA-50水泥雜質(zhì)含量高,耐火度低,用量增加時(shí),其澆注料加熱過(guò)程中的液相量多,致使性能下降。因此,在保證常溫強(qiáng)度的條件下,應(yīng)盡量減少CA-50水泥用量,以提高耐火澆注料的高溫性能。當(dāng)減少水泥用量后,應(yīng)適當(dāng)增加耐火粉料,使水泥和粉料的合量能夠充分地包裹住耐火骨料,并使耐火澆注料能夠獲得最大的密實(shí)度。常用水泥用量為10%~15%。

耐火水泥工廠主圖.jpg

二、加水量

鋁酸鹽水泥品種不同,配制的耐火澆注料也不同。同一種水泥,也能配制成多品種的耐火澆注料。在耐火澆注料配合比和工藝條件相同時(shí),其水用量對(duì)耐火澆注料性能影響規(guī)律是基本相同的,F(xiàn)以CA -50水泥高鋁質(zhì)耐火澆注料為例,其水用量對(duì)澆注料性能的影響, 耐火骨料和粉料均為二級(jí)礬土熟料,骨料為<15mm的統(tǒng)料70%,粉料和水泥各為15%。成型初凝后潮濕養(yǎng)護(hù)1d拆模,然后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)2d,檢驗(yàn)各種性能。澆注料隨著水用量的增加,各種性能普遍有較大的下降:常溫耐壓強(qiáng)度降低27%~35%,烘干耐壓強(qiáng)度降低到19.1MPa,燒后耐壓強(qiáng)度降低約為40%,高溫耐壓強(qiáng)度降低57%左右;荷重軟化溫度由1400℃降至1250℃,燒后線變化由-0.38%降為﹣0.96%,顯氣孔率由19%增至23%,體積密度由2.29g/cm3降至2.17g/cm3。這就是說(shuō),配制鋁酸鹽水泥耐火澆注料時(shí),水用量(或水灰比)的選用十分重要。當(dāng)水用量多時(shí),加熱后,水分逸出,孔隙增多,結(jié)構(gòu)疏松,致使各種性能全面降低。因此,在保證其施工和易性的條件下,應(yīng)盡量減少拌和物的水用量。在不摻減水劑的前提下,鋁酸鹽水泥耐火澆注料的適宜水用量為10%~13%。

應(yīng)當(dāng)指出,在耐火澆注料配合比和制作工藝基本相同時(shí),其水用量有個(gè)最佳值, 所以,鋁酸鹽水泥耐火澆注料施工制作時(shí),應(yīng)先試拌和,選擇最佳流動(dòng)度,比較常溫強(qiáng)度的大小,確定最佳的水用量,而后方可生產(chǎn)制作和施工。

微信截圖_20230623152144.jpg

三、 耐火粉料

耐火澆注料一般均摻加適宜的耐火粉料,其作用:(1)減少水泥用量,能降低成本且提高使用溫度;(2)耐火粉料能起瘠化作用,高溫下又能參與反應(yīng)而形成耐高溫礦物,提高耐火性能;(3)耐火氧化物超微粉的摻加,能降低水用量,高溫下形成耐高溫礦物或增強(qiáng)燒結(jié)性,故能提高澆注料的性能。耐火粉料的品種、細(xì)度及其用量,是影響澆注料性能的重要因素。

耐火粉料細(xì)度直接影響耐火澆注料的強(qiáng)度、體積密度和顯氣孔率等性能。一般來(lái)說(shuō),耐火粉料越細(xì),耐火澆注料性能越好;當(dāng)采用超微粉代替部分耐火粉料時(shí),其體積密度增加,顯氣孔率低,強(qiáng)度顯著提高。

高鋁粉1工廠底圖.jpg

四、耐火骨料

耐火骨料是耐火澆注料的重要組分之一,其品種、品級(jí)、最大粒徑及顆粒級(jí)配等,是影響性能的主要因素。耐火骨料品種對(duì)耐火澆注料性能的影響 另外,耐火骨料品級(jí)、雜質(zhì)含量和燒結(jié)優(yōu)劣等,也影響其性能。例如,當(dāng)用礬土熟料作耐火骨料時(shí),隨著Al2O3含量增加,即品級(jí)提高,澆注料的耐火度和荷重軟化溫度提高,燒后線變化減。划(dāng)該料欠燒或雜質(zhì)含量多時(shí),其耐火度和荷重軟化溫度降低,燒后線收縮大。因此, 選擇燒結(jié)良好、純度高的適宜耐火骨料,方可配成高性能的耐火澆注料。

耐火骨料顆粒形狀越不規(guī)則越好,盡量不用長(zhǎng)片狀料;其最大粒徑,應(yīng)根據(jù)襯體厚度而定。當(dāng)耐火骨料最大粒徑確定后,其顆粒級(jí)配對(duì)耐火澆注料性能有較大影響。

耐火骨料3-5工廠底圖.jpg

五、外加劑

耐火澆注料常用的外加劑,一般分為減水劑、促凝劑和緩凝劑,另外還摻加燒結(jié)劑和膨脹劑,應(yīng)當(dāng)指出耐火澆注料用的耐火水泥不同,選擇的外加劑及其用量也有所區(qū)別,一般應(yīng)試驗(yàn)確定。

六、養(yǎng)護(hù)制度

養(yǎng)護(hù)制度分為標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、自然養(yǎng)護(hù)、潮濕養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)、水中養(yǎng)護(hù)和干燥養(yǎng)護(hù)等。

在一般情況下,由于水泥遇水后產(chǎn)生的水化熱在2~8h內(nèi)較為集中,可達(dá)80%左右,強(qiáng)度上升很快,因此1天常溫強(qiáng)度較高,3天常溫強(qiáng)度增長(zhǎng)不多。 應(yīng)當(dāng)指出,耐火澆注料選材合理、配合比得當(dāng),可在任何養(yǎng)護(hù)制度下養(yǎng)護(hù),均能獲得較好的性能。



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