在受铁水、钢水和熔渣侵蚀而工作温度又较高的部位,如出钢槽、盛钢桶和高炉炉身、出铁沟等,可使用由低钙和纯净的高铝水泥结合的由含氧化铝较高而烧结良好的粒状和粉状料制成的耐火浇注料。再如磷酸盐耐火浇注料既可广泛用于加热炉和加热金属的均热炉中,也可用于炼焦炉,水泥窑中直接同物料接触的部位。在同熔渣和熔融金属直接接触的冶金炉和其他容器中的一些部位,使用磷酸盐耐火浇注料进行修补也有良好效果。
在一些工作温度不甚高而需要耐磨性较高的部位,使用磷酸盐耐火浇注料更为适宜。若选用刚玉质耐火物料制成耐火浇注料,在还原气氛下使用一般皆有较好的效果
缓凝剂和助磨剂, 前者是通过水分与缓凝剂的结合减慢水分的蒸发, 后者是通过助磨剂减小水泥中颗粒间张力(可理解为减小水泥颗粒相互间的粘合力)来使水泥研磨变得容易。两种试剂在化学结构上都有羟基或羧基等亲水基团, 但助磨剂还需要如肥皂中的亲油基团。如果所选用的缓凝剂有足够大的亲油基团,该缓凝剂不妨用作助磨剂试验一下。你可能还能得到双重功能的水泥化学品呢!
800℃以前的强度因为磷酸铝胶结黏附而形成,随着温度升高,,磷酸铝发生晶型转化,中温强度略有下降,随着物料开始烧结,强度有所提高,随着温度升高,物料的晶型发生转变而使耐火温度不断升高
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配制磷酸耐火浇注料采用粘上熟料或矾土熟料作耐火骨料和粉料,其用量分别为65~74%和24~35%。在实际的生产中常用配合比见表1。耐火骨料为粒径小于15mm的统料,颗粒级配测定为15~5mm50%,5~2.5mm24%,小于2.5mm26%。耐火粉料细度为小于0.09mm的大于80%。促凝剂为525#高铝水泥,其用量视施工条件和常温强度要求而定。一般用量为2%左右,环境温度较低时,应适当增加用量,不要求常温强度时可不加或少加高铝水泥。
在实际的生产过程中,磷酸或磷酸盐耐火浇注料的配制方法参考以下步骤:
1、按配合比要求称量耐火骨料和粉料并拌和,加结合剂用量的3/5溶液,继续搅拌均匀后,进行困料;
2、其次将困好的拌和料称量后,加高铝水泥促凝剂拌和均匀,再加余下的结合剂,搅拌1.2min。
应当指出,磷酸耐火浇注料中掺加5%软质粘土,5~10%刚玉粉、蓝晶石粉、碳化硅粉和铬渣粉等外加物,可改善和提高其高温使用性能。例如,线收缩变为线膨胀,荷重软化温度能提高几十度,强度也有所提高。
速凝现象主要指胶结剂与粉料、促凝剂等迅速而激烈反应,在骨料颗粒周围形成薄薄的包裹层硬壳,致使浇注料成型困难并降低耐压强度甚至完全没有强度。一般情况下,当磷酸和磷酸盐耐火浇注料组成、促凝剂和胶结剂用量一定时,胶结剂浓度过大,则产生速凝现象。因为胶结剂浓度过大,与粉料、促凝剂和骨料之间的反应速度快。在这种情况下,向拌和物中加磷酸溶液或水,料的表面很湿,浇注料成型后仍是不凝固的。因为促凝剂已经与高浓度磷酸迅速反应完毕,反应产物黏附于颗粒周围,但松散颗粒之间并没有形成牢固的结合。另外,掺加促凝剂过量或料中混进含Mgo和Cao等材料时,也可能产生速凝现象。
胶结剂种类不同,对耐火浇注料的性能也有某些影响。还应指出,胶结剂浓度和用量的佳值,随着耐火骨料和粉料和品种及成型方法的不同,也有差异。另外,当原材料含水率过高时,应适当提高胶结剂的浓度或减少用量,否则会降低耐火浇注料的性能或者可能产生缓凝或不凝现象,致使耐火浇注料不能使用。