耐火浇注料是由耐火骨料、粉料和结合剂组成的混合料,加水或其他液体后,适于采用浇注、振动方法施工,也可预先制作成具有规定形状尺寸的预制件,用于构筑工业炉内衬。为改善耐火浇注料的理化性能和施工性能,往往还加入适量的外加剂,如增塑剂、分散剂、促凝剂、缓凝剂、膨胀剂、解胶-凝胶剂等。此外,对用于受机械作用力较大或热冲击作用强烈部位的耐火浇注料,若加入适量不锈钢纤维,则会使材料的韧性显着增加。在隔热耐火浇注料中,若加入无机纤维,既能增强韧性,又有助于其隔热性能的改善。由于耐火浇注料的基本物料组成(如骨料和粉料、掺和料、结合剂以及外加剂)、凝结硬化过程、施工方法等,与土建工程中的混凝土相似,故又曾称之为耐火混凝土。
耐火浇注料生产工艺简单,省工节能,施工效率高、质量好,并可根据需要现场配制或选用性能优异的材料。因此,耐火浇注料是筑炉工程中用量较大、适用范围广泛的一种不定形耐火材料。
耐火可塑料是由粉状和粉状物料与可塑粘土等结合剂和增塑料配合,加入少量水,经充分混炼,所组成的一种呈泥膏状并在较长时间内保持较高可塑性的不定形耐火材料。
粒状和粉状料是可塑料的主要组成部分,一般占总量的70%~85%。它可由各种材质的耐火原料组成,并常依材质对可塑料进行分类并命名。由于这种不定形耐火材料主要用于不直接与熔融物接触的各种加热炉中,一般多采用粘土熟料和高铝质熟料。制轻质可塑料可采用轻质粒状料。
可塑性粘土是可塑料的主要组分,虽占可塑料总量的10%~25%,但对可塑料的可塑性、对可塑料和其硬化体的结合强度、体积稳定性和耐火性能影响却很大。在一定意义上,可认为粘土的性质和数量控制着可塑料的性质。
一般要求可塑料应具有较高的可塑性,而经长时间储存后,仍具有一定的可塑性,称为可塑料的工
作性。可塑性与粘土特性和粘土用量有关,此外,主要取决于水分的数量,它随水量的增加而提高。但,水量过高会带来不利的影响。一般5%~10%为宜。
耐火浇注料在冶金工业中的应用。
(1)炼铁系统用耐火浇注料
在炼铁系统中,高炉出铁沟用耐火浇注料较多,一般采用ASC耐火浇注料。ASC浇注料一般为低水泥或**低水泥浇注料,主要由Al2O3骨料,SiC、碳、耐火水泥及各种外加剂配合而成。使用部位不同,采用材质各不相同,如在主沟、渣沟、支沟等。
(2)铁水预处理用耐火浇注料
耐火浇注料在铁水包的应用上主要在炉底和熔池、渣线部位采用铝碳化硅炭质浇注料。喷枪为铁水预处理的重要装置,现在喷枪用耐火材料多采用浇注料整体浇筑,其材质主要以Al2O3-SiO2系为主。使用该浇注料制成的整体喷枪具有组织均匀、无接缝、抗热震性能好、寿命长等特点。
耐火浇注料由胶结料、骨料、掺和料三部分组成,有时还加入促凝剂。
耐火骨料是耐火混凝土的主体,各种耐火材料(黏土质、高铝质、硅质、质等),经过煅烧后的熟料,或各种废砖破碎到一定程度均可作为耐火骨料。骨料的颗粒大小对制品的质量有很大的影响,所以对骨料颗粒的大小除有一定的限制外,在数量上也有一定比例要求,耐火骨料相当于普通建筑用混凝土的碎石和砂子。在耐火混凝土的配料中,骨料一般占70%~80%。其中,粗骨料(5~20mm)在配料中占35%~45%;细骨料(0.15~5mm)占30%~35%。
胶结料起胶结硬化作用,使制品具有一定的强度。可作胶结料的有:普通盐水泥、矾土水泥(高销水泥)、质水泥、水玻璃、等。为保证混凝土有足够的耐火度(胶结料在高温下为熔剂,其量越多,混凝土耐火度越低),并为减少在使用过程中体积收缩,胶结料的用量应尽可能的少些,一般为10%~25%,而且希望胶结料与骨料不能生成较多的低熔物。
有的耐火混凝土(如盐耐火混凝土)在配料中还必须加入少量促凝剂,以加速混凝土的硬化与固结。
为了改善耐火混凝土的性能,如提高在升温过程中的强度、减少体积收缩等,常加入10%~25%的掺和料。掺和料的原料与骨料相同,是经过磨细的耐火材料熟料细粉,其中70%~80%的细度在0.088mm以下。
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