云南無水泥耐火澆注料

  不含水泥而依靠加微粉或溶膠產(chǎn)生凝聚結合的可澆注成型的耐火材料稱為無水泥耐火澆注料。它與非水泥耐火澆注料有區(qū)別,非水泥耐火澆注料也是不含水泥的,而是依靠加人化學結合劑或聚合結合劑而產(chǎn)生結合的耐火澆注料。

  無水泥耐火澆注料是用與澆注料主體材料材質的化學成分相同的氧化物或合成化合物微粉或溶膠作結合劑,雜質含量低,因而不降低澆注料的耐火度和抗熔渣侵蝕性,而且在使用中可以產(chǎn)生自結合,有助于提高高溫結構強度。氧化硅微粉(煙塵硅)結合的、黏土結合的、硅溶膠或硅鋁溶膠結合的澆注料均屬無水泥耐火澆注料。

  無水泥澆注料的凝結硬化機理是:靠加入的分散劑(解膠劑或反絮凝劑)和遲效促凝劑先使?jié)沧⒘霞铀韬蜁r具有一定的流動性(或觸變性),經(jīng)自流或振動成型后,靠遲效促凝劑使?jié)沧⒘习l(fā)生凝結和硬化。所采用的遲效促凝劑是一類在水中能緩慢水解和電離出與微粉粒子或膠體粒子表面所帶電性相反的反離子,

  當粒子表面吸附反離子達到等電點”時,粒子便會發(fā)生凝聚作用而聚結在一起。再通過干燥作用便發(fā)生硬化。因此無水泥耐火澆注料的硬化過程較慢。

  無水泥耐火澆注料是由耐火骨料和粉料,氧化物微粉(小于10m)或溶膠微量的分散劑和適量的遲效促凝劑組成的,由于它是靠微粉或溶膠產(chǎn)生凝聚結合,因此對微粉或溶膠物理性狀有一定的要求。

  所采用的微粉一般要求小于10um,微粉越細其凝聚作用效果越好。無水泥澆注料中所用氧化物微粉有SiO2、AL2O3、Cr2O3、ZrO2、MgO和生耐火黏土粉等,視澆注料的主體材質不同而選用之,其中普遍采用的是煙塵SO2,它是在煉金屬硅、硅鐵合金過程中回收的煙塵,其生成過程如下:

SiO2(固)+C(固)→SO(氣)↑+OO(氣)↑

2SiO(氣)+O2(氣)→2SiO2(固)↓

  這種回收的SO2傲粉平均粒徑為0.5um,呈球狀,其表面積很大,且為無定形物質,活性很高。在耐火澆注料中加入煙塵SO,不但可大大改善其作業(yè)性(提高流動值),而且可降低村料燒結溫度,提高澆注料中、高溫力學強度。

用氧化物微粉或溶膠結合的無水泥耐火澆注料的物理性能與低、超低水泥澆注料相似。因這類澆注料的雜質含量少,材料內(nèi)生成的低共熔物相很少其火度抗侵蝕性和高溫結構強度均優(yōu)于低、超低水泥澆注料。這類澆注料易燒結而形成陶瓷結合,其結合強度一般是隨熱處理溫度的提高而逐漸提高。與鋁酸鈣水泥結合的澆注料不同,經(jīng)中溫、高溫熱處理后的強度要比烘干后高。

  無水泥澆注料可單獨用氧化物微粉作結合劑或硅溶膠、鋁溶膠作結合劑,也可用氧化物微粉與溶膠配合作結合劑。選用哪種結合劑取決于所用的骨料的化學成分,如剛玉質澆注料應當用反應性氧化鋁,或氧化鋁微粉加氧化硅微粉作結合劑。硅酸鋁質澆注料可用氧化硅微粉或硅溶膠作結合劑。與鋁酸鈣水泥結合澆注料比較,無水泥澆注料凝結與硬化速度要慢些,常溫養(yǎng)護后的強度也低些。因此宜于在使用現(xiàn)場直接澆注成整體內(nèi)襯。但允許使用溫度要比同材質水泥結合澆注料高。無水泥澆注料允許作更苛刻使用條件的高溫容器內(nèi)襯,如感應爐整體內(nèi)襯鋼包整體內(nèi)襯等。