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(wú)渣、無(wú)酸堿侵蝕的熱工設(shè)備中。
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(jié)合的由含氧化鋁較高而燒結(jié)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?fàn)t,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(jìn)行修補(bǔ)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
耐火水泥澆注料:細(xì)骨料(小于5MM礬土熟料)35%;粗骨料(5~15MM礬土熟料)35%;粉料(礬土熟料)20%;高鋁水泥(外加)0.5~2.5;三聚磷酸鈉(外加)0.1~0.3;水(外加)8~9%。110攝氏度烘干后抗壓強(qiáng)度大于或等于3MPA.
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(shí)際的生產(chǎn)中常用配合比見(jiàn)表1。耐火骨料為粒徑小于15mm的統(tǒng)料,顆粒級(jí)配測(cè)定為15~5mm50%,5~2.5mm24%,小于2.5mm26%。耐火粉料細(xì)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(qiáng)度要求而定。一般用量為2%左右,環(huán)境溫度較低時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加用量,不要求常溫強(qiáng)度時(shí)可不加或少加高鋁水泥。
3、成型后1d拆模。自然養(yǎng)護(hù) 3d作各種性能檢驗(yàn),其結(jié)果見(jiàn)表2,編號(hào)與表1對(duì)應(yīng)。
從表中看出,3d耐壓強(qiáng)度大于13MPa,烘干耐壓強(qiáng)度為29.3~35.1MPa。粘土熟料和二級(jí)礬土熟料骨料耐火澆注料的燒后耐壓強(qiáng)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(jí)即Al2O3含量的增加而提高;1400℃燒后線變化,編號(hào)1~3呈現(xiàn)為線收縮,而編號(hào)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。
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(méi)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(guò)大,則產(chǎn)生速凝現(xiàn)象。因?yàn)槟z結(jié)劑濃度過(guò)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(méi)有形成牢固的結(jié)合。另外,摻加促凝劑過(guò)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。