水泥生产耐火浇注料.doc

水泥生产耐火浇注料选用
一、粘土结合耐火浇注料
粘土结合耐火浇注料是用软质粘土作结合剂与铝硅质或刚玉莫来石质等耐火骨料、
粉料和外加剂配制的可浇注耐火材料。
粘土结合耐火浇注料按耐火骨料品种分为粘土质、高铝质、刚玉莫来石质和高铝轻质等。根据其性能特点又分为普通型和高强度型粘土结合耐火浇注料。粘土结合耐火浇注料主要由结合剂、耐火骨料、粉料和外加剂等组成。选用的结合粘土因产地不同,其化学成分、物理和耐火性能也不同。作为耐火浇注料用的粘土结合剂技术要求是:耐火度且具有较宽的烧结温度范围。在矿物组成中,应含有少量蒙脱石和云母等物质,使其具有较好的结合性能和可塑性。粘土粉细度小于
干法水泥生产常用耐火材料选用技术
其用量为将煅烧合格的硅铝质熟料或刚玉莫来石经破碎或再经粉磨制成耐火骨料和粉料。耐火骨料应用最多的是粘土熟料和高矾土熟料,最大颗粒尺寸一般为$&’’,用量为
!&"左右,耐火粉料为粘土耐火浇注料重要组成材料,应选择特级或一级高铝矾土熟料
进行粉磨,有时也掺加氧化铝粉或刚玉粉,耐火粉料细度小于& ( &))’’ 的应占)*"以
上,其用量为$!" # +*"。
外加剂品种较多,根据粘土结合剂的特点和施工要求,主要选用分散剂和促硬剂。
在粘土胶体分散系中,添加碱金属离子时能形成碱离子, 粘土。因为碱离子的正电性
强,电位差大,粘土微粒间的斥力亦大,超过了范德华引力,即粘土的阳离子较多,微粒间
隔增大,从而促进了粘土胶体的解胶,放出自由水,增强了粘土耐火浇注料的流动性,有
利用于搅拌成型。作为粘土耐火浇注料的促硬剂,一般选用高铝水泥或纯铝酸钙水泥,
其用量为& ( +" # % ( &"(外加)。粘土耐火浇注料混合搅拌时,两种外加剂同时添加,且
要求在成型时保证有良好的流动性,在成型后限定的时间内,能使耐火浇注料获得足够
的强度。因此常选用迟效促硬剂,在拌和成型过程中不影响分散剂的作用,成型的才逐
渐使耐火浇注料发生凝聚与硬化。铝酸钙水泥具有上述特性,又有较高的耐火性能,因
为该水泥遇水后发生水化和水解作用,析出-.(/0),所需要的时间足以满足粘土耐火浇
注料的成型时间要求同时,形成的活性氧化铝与料中的二氧化硅作用,在达到一定温度
时能发生二次莫来石化,也有助于改善粘土浇注料的体积稳定性和耐火性能的提高。另
外,为了提高粘土耐火浇注料的某些性能,有时也添加超细粉和蓝晶石等外加剂。
粘土结合耐火浇注料与水泥结合耐火浇注料相比,具有中温强度高、热态强度高、高
温下体积稳定性好和耐剥落性强等特点。常用的粘土结合耐火浇注料的主要性能见表
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表$& , % , $&) 常用粘土结合耐火浇注料的主要技术性能
指标普通型高强度塑
使用温度1 2 $%*& $3&& $3*& $*&&
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体积密度1 7·8’, % + ( + # + ( % + ( +* # + ( %& + ( %& # + ( 3& + ( %* # + ( 3*
常温耐压强度1 9:. + # % + ( * # * ( & 3 # ) + # 3
常温抗折强度1 9:.
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· 第十篇干法水泥生产耐火材料选用技术
指标普通型高强度塑
热态抗折强度
加热线变化! 荷重软化温度! 根据炉窑等热工设备的使用温度等条件,合理选择不同品种的粘土结合耐火浇注料,也可以与金属或非金属锚固件共同使用。在轧钢加热炉、均热炉和烧结机点火炉等热工设备上,可用普通型粘土结合耐火浇注料作炉衬。其关键部位如烧嘴砖、水冷管包扎、均热炉炉口和突出带、混铁车脱硫喷枪和回转窑某些部位等,则采用高强度型粘土结合耐火烧注料。
二、磷酸盐结合耐火浇注料
磷酸盐结合耐火浇注料是以磷酸盐作结合剂配制的可浇注耐火材料。常用的磷酸盐结合剂有磷酸二氢铝、磷酸钠及正磷酸盐等,骨料则分为高铝质、粘土质、硅质和镁质等。
磷酸盐结合耐火浇注料的组成与一般耐火浇注料相近。磷酸铝、磷酸与中性及酸性骨料在常温条件下只发生缓慢反应,为赋予浇注料常温硬化性能,必须使用硬化剂。硬化剂有活性氢氧化铝、滑石、氟化铵、氧化镁、碱性氯化铝、纯铝酸钙水泥等。氧化镁是普遍应用的硬化剂,促硬效果好,但反应生成的磷酸镁耐热性差,致使热态强度下降,以氧化镁作硬化剂其硬化时间随气温不同而变化显著。
磷酸铝、磷酸与骨料反应,因生成不溶物会导致材料产生时放变化,即保存一段时间后材料施工性能下降乃至失效。当以磷酸二氢铝液体为结合剂时,极易迅速发生下述反应,引起时效变化。
磷酸铝、磷酸与骨料以及原料中所含铁的反应会影响时效变化。混练泥料对混练机本身也有腐蚀作用,将导致设备损坏,所以材料中必须加入时效抑制剂及有缓解作用的外加剂。
磷酸盐结合浇注料具有抗热震性好、耐压强度高、抗熔渣侵蚀性能好、耐冲击力强等特性。磷酸盐结合耐火浇注料的技术性能见表
第三章干法水泥生产常用耐火材料选用技术 磷酸盐结合耐火浇注料的技术性能
高铝质(结
合剂为磷酸
二氢铝)
高铝质(结
合剂为磷酸
二氢铝)
粘土质(结
合剂为磷酸
二氢铝)
高铝质(结
合剂为磷酸)
抗热震性* 次
:""8水冷, ." , ." , ." , ."
磷酸盐结合耐火浇注料忌用水和蒸汽养护,干燥温度较低时易形成吸湿性化合物焦磷酸=0 6( )-存放期间吸附空气中的水分后,还原成正磷酸破坏胶结性,丧失强度或软化,出现“潮解”现象。因此,这种耐火浇注料须在约0."8下干燥,使其形成磷酸铝或偏磷酸铝,其结构方能稳定。这种浇注料在热工窑炉上应用始于(" 世纪." 年代,当时也称为磷酸盐耐火混凝土,一直广泛应用于冶金、机电以及化工等工业窑炉。
三、水玻璃结合耐火浇注料
水玻璃结合耐火浇注料是以水玻璃作结合剂配制的可浇注耐火材料。具有强度高,
耐磨性、耐腐蚀性和抗热震性好等特点,适用于高温和有特殊要求的热工设备。水玻璃
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第十篇干法水泥生产耐火材料选用技术
结合耐火浇注料按骨料品种分为高铝质、粘土质、半硅质、硅质、镁质和铝镁质等耐火浇
注料。采用水玻璃溶液作结合剂,材料来源广,但施工时需调整其溶液密度。同时。因水
玻璃溶液较粘稠,增加了拌料和振动的时间。!" 世纪#" 年代后期,出现了速溶性固体水
玻璃,可与耐火骨料和耐火粉料混装在一起,现场加水进行拌料,使用方便,也缩短了施工时间。水玻璃又称泡花碱(或泡化碱),是由碱金属硅酸盐组成的,化学通式为根据碱金属氧化物种类分为钠水玻璃、钾水玻璃和钾钠水玻璃。不定形耐火材料中常用的是液体钠水玻璃的摩尔比值称为模数时称为碱性水玻璃称为中性水玻璃。浇注料中钠含量的减少,可提高其耐火性能,因此一般选用中性水玻璃溶液作结合剂。用水玻璃结合剂配制的耐火浇注料,常温时难以硬化,需缓慢加热到左右并保温一段时间,才能使胶体凝聚硬化。当掺加氟硅酸钠
等促硬剂后,无需加热方能加快硬化过程,即氟硅酸钠遇水后发生水解,生成的氟化氢与
水玻璃溶液中产生的氢氧化钠中和而生成氟化钠,并使硅胶[&’(%))1
]不断析出和凝聚,
从而完成硬化过程,其总的反应式:
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