近年來,各國的耐火澆注料技術(shù)發(fā)展很快。澆注料的結(jié)合方式已走過了一個由水合結(jié)合→化學(xué)結(jié)合→凝聚結(jié)合→水合結(jié)合+凝聚結(jié)合→凝聚結(jié)合的發(fā)展過程,同時也是從帶入高雜質(zhì)的結(jié)合劑向低雜質(zhì)、以至無雜質(zhì)結(jié)合劑的方向發(fā)展,即向提高耐火澆注料純度方向發(fā)展。目前,致密低水泥、超低水泥澆注料已成為澆注料的主流。

而剛玉質(zhì)耐火澆注料因其具有高的耐火度、良好的體積穩(wěn)定性以及優(yōu)良的抗侵蝕性,廣泛地應(yīng)用于冶金、建材、石油化工等行業(yè)。它主要采用燒結(jié)或電熔白剛玉、棕剛玉、礬土基剛玉為耐火骨料或粉料,有時也添加特級礬土熟料粉;超微粉則選用α-Al?O?微粉和SiO2微粉,采用鋁酸鹽水泥作結(jié)合劑并另加分散劑配置而成。長期以來,由于這種澆注料經(jīng)常采用純鋁酸鈣水泥作結(jié)合劑,這就必然會帶入CaO,而帶入的CaO在高溫下與澆注料或渣中的Al?O?和SiO2等組分反應(yīng)形成低熔點(diǎn)物相,如黃長石和鈣長石等,這在一定程度上影響了澆注料的高溫性能。所以,水泥加入量越多,這種影響越顯著。本文主要介紹了剛玉質(zhì)耐火澆注料的研究、應(yīng)用現(xiàn)狀。

研究現(xiàn)狀

化學(xué)結(jié)合剛玉質(zhì)耐火澆注料

在化學(xué)結(jié)合剛玉質(zhì)耐火澆注料中應(yīng)用較多的是磷酸結(jié)合剛玉質(zhì)耐火澆注料和磷酸鋁結(jié)合剛玉質(zhì)耐火澆注料兩種。磷酸結(jié)合剛玉質(zhì)耐火澆注料的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、荷重軟化溫度高以及抗渣性好等,使用溫度一般為1500~1800℃,主要用于熱工窯爐的關(guān)鍵部位。配料時剛玉顆粒通常的臨界粒度為5mm,采用多級配料(一般為4級),骨料:細(xì)粉的質(zhì)量比為65∶35;外加濃度為50%~60%的磷酸7%~9%。

費(fèi)洗非對磷酸鋁結(jié)合剛玉質(zhì)耐火澆注料的研究表明:在固體磷酸鋁和剛玉原料中加入0.75%~1.25%的硬化劑MgO和0.05%~0.15%的抑制劑后,澆注料具有常溫固化,施工簡便,施工性優(yōu)良,可以快速進(jìn)行熱處理的特點(diǎn)。當(dāng)硬化劑為0.5%時,因加入量太少,在24h內(nèi)不足以使磷酸鋁完全發(fā)生反應(yīng)硬化,初始結(jié)合強(qiáng)度較低;脫模后烘干,由于材料受熱后其中的水分要蒸發(fā),內(nèi)部水蒸汽的體積膨脹使坯體鼓脹,從材料內(nèi)部浸透出來的結(jié)合劑在材料表面濃縮,形成一層封閉性薄膜,阻礙了其后的水蒸汽逸散;而內(nèi)部由于結(jié)合劑濃度降低,坯體強(qiáng)度下降。當(dāng)抑制劑為0.2%時,材料具有較高的耐壓強(qiáng)度和較小的線收縮率,抗折強(qiáng)度也能滿足要求。綜合考慮成本和性能要求,認(rèn)為抑制劑的用量在0.05%~0.15%較為合適。

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