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不定形耐火材料的制备及应用

关键词:刚玉砖,氧化铝空心球砖,刚玉炉管,刚玉莫来石砖,高纯刚玉砖,刚玉耐火泥,氧化锆纤维毡 分类: 特种耐火材料 发布时间:16-04-17 09:02:19
不定形耐火材料的制备及应用 不定形耐火材料的制备工艺,所括材质的选择、颗粒级配的确定、结合剂和外加剂的选用以及加工流程的确定,是根据使用条件和使用环境以及所采用的施工方法来确定的。 配制不定形耐火材料的粒状原材料总称为耐火集料。耐火集料分为骨料和粉料,集料颗粒粒径大于0.088mm的称为骨料,有不定形耐火樯中起骨架作用。集料颗粒小于0.088mm称为粉料,由于它起着包埋骨料或充填于骨料颗粒之间空隙的作用,因些又称为基质,其中0.088mm至10µm的称为超细粉(或微粉)。 不定形耐火材料集料的颗粒级配有连续级配和间断级配两种,但一般为多级粒度级配。也可按照Andreassen或Dinger-Funk粒度分布方程进行颗粒级配,主要按制粒度分布系数q值是根据材料的作业性能和物理性能要求来确定的,如对耐火浇注料来说,震动成型的浇注料与自流成型的浇注料其值q是不同的,前者一般取q值大于0.26,而后者q值控制在0.21~0.26之间才具备有自流性能。 不定形耐火材料所用的结合剂分有机物和无机物两大类。而有机类结合剂又分为两类:一类为暂时性结合剂,在常温下干燥后或经烧烤后有较好的结合强度,但加热到一定温度(大于300℃)后会燃烧掉而失去结合强度,如甲基纤维素、糊精、阿拉伯树胶、木质素磺酸盐等;另一类为半永久性结合剂,经加热烘烤后(110~300℃)会发生缩聚反应、产生较好的结合强度,但进一步加热时会分解挥发出气体并残留下碳,到高温时形成碳网结合,如焦油加沥青、酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂等,但这类有机结合剂只适用在还原性气氛条件下使用。 无机类结合剂为永久性结合剂,在常温睛经过适当养护后会产生较好的结合强度,但加热烘烤时会失去结晶水或化合水,并发生物相转化。在高温下会与耐火集料发生反应生成新的结合剂主要有铝酸钙水泥、铝酸钡水泥、硅铝溶胶、钠钾硅酸盐(水玻璃)、磷酸和磷酸盐,硫酸盐、氯化物和聚磷酸盐等。 不定形耐火材料用的添加剂按其作用功能分有: 改善材料作业性能的添加剂,包括有减水剂,增塑剂、胶凝剂、解胶剂等; 调节材料凝结与硬化速度的添加剂,包括有促凝剂、缓凝剂、快干剂等; 调整材料内部组织结构的添加剂,包括有防缩剂、发泡剂、消泡剂等; 延长材料储存期或保持材料施工性能的添加剂,包括有防潮剂、酸抑制剂、保存剂、防冻剂等。添加剂是要据使用要求不同而选用。 早期(20世纪60年代以前)的不定形耐火材料材质与品种比较少,品质也较低,只能用于构筑和修补低、中温热工设备的衬里。而现在,由于材质与品种的不断更新,品质有很大的提高,制备技术和施工技术与装备有显著的进步,使得不定形耐火材料的应用范围不断扩大,使用领域已从低温,中温热工设备向高温熔炼炉发展,从只能构筑气氛炉的衬体向可构筑与高温熔体接触的窑炉衬体发展。 在冶金工业方面,从铁矿烧结、炼焦、炼铁、炼钢、炉外精炼、连铸直到轧钢等,几乎每一生产环节的热工设备和冶炼炉的衬体都或多或少要使用不定形耐火材料来构筑或修补,如在炼钢系统中、转炉要采用碱性耐火喷补料、热态投补料、溅渣护炉料,钢包内衬采用铝-镁质浇注料和修补料,炉外精炼装置RH、DH、浸渍管、吹氩和喷粉的喷枪、CAS-OB浸入罩、各种钢包炉的顶盖等均用高档材质的耐火浇注料作衬体。连铸中间包的永久衬和工作衬也是采用铝硅系浇注料和镁质(或镁钙质)涂料或干式震捣料来构筑。 在其他工业方面,包括有色冶金、石油化工、建筑材料、机械工业、电力锅炉、垃圾焚烧炉等等工业窑炉中,均有采用不定形耐火材料构筑衬体的例子,而且其综合效果均比使耐火制品更好。 郑州友生耐火材料有限公司生产的高纯刚玉砖是以电熔白刚玉为主要原料,产品结构致密高温强度好,且具有突出的抗侵蚀性和耐磨性,稳定性强、不受H2、CO等还原气体的影响等特点,广泛用于多种高温电炉的内衬及高温电炉配件、陶瓷、电子、冶金等工业的中、高温部位等。刚玉莫来石砖是以高纯刚玉和优质莫来石为原料,经高压成型,高温烧制而成。产品具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、热稳定性好,线变化率小等特点,主要应用于石化工业,大中型合成氨气化炉及磁性材料气体炉用材料,高温工业窑炉配套设施材料等。

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