什么是輕質(zhì)耐火澆注料?
2021-01-21
由輕質(zhì)耐火骨料與粉料、結(jié)合劑和外加劑配制而成的可澆注成型的混合料稱為輕質(zhì)耐火澆注料。由于輕質(zhì)澆注料體積密度小,熱導(dǎo)率低,因此也稱為隔熱澆注料。
按體積密度分類
A耐熱耐火澆注料可分為:
(1)半輕質(zhì)耐火澆注料,體積密度為1.0-1.8t/m(2)輕質(zhì)耐火澆注料,體積密度為0.4-1.0t/m(3)超輕質(zhì)耐火澆注料,體積密度為小于0.4t/m
B按使用溫度分類
輕質(zhì)(隔熱)耐火澆注料可分為三類:
(1)低溫隔熱(輕質(zhì))耐火澆注料,使用溫 度為600~ 900C ;
(2)中溫隔熱(輕質(zhì))耐火澆注料,使用溫 度為900~ 1200C;
(3)高溫隔熱(輕質(zhì))耐火澆注料,使用溫度為>1200C。
1)低溫輕質(zhì)澆注料,配制低溫輕質(zhì)耐火澆料所用的原料主要有:膨脹蛭石、膨脹珍珠巖,硅藻土和低溫 陶粒等??刹捎玫慕Y(jié)合劑有硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥和水玻璃等。配制膨脹蛭石澆注料時,膨脹蛭石顆粒通常為1~8mm膨脹蛭石集料與水泥(硅酸鹽水泥或鋁酸鹽水泥)的質(zhì)量比可根據(jù)體積密度和耐壓強度要求不同來調(diào)整,一般比例為(30-45):(55-65)。其體積密度是隨膨脹蛭石含量的提高而降低。
配制膨脹珍珠巖澆注料時所用的結(jié)合劑與膨脹蛭石澆注料相似,也可用磷酸鹽作結(jié)合劑。用普通鋁酸鈣水泥作結(jié)合劑時,膨脹珍珠 巖(粒度1~8 mm)與水泥質(zhì)量比為(35~ 50):(50~65)。在此比例范圍內(nèi),膨脹珍珠巖澆注 料的物理性能為: 900C燒后體積密度為0.3-0.7t/m.
2)中溫輕質(zhì)澆注料,配制中溫輕質(zhì)澆注料所用的原料主要有粉煤灰漂珠、黏土質(zhì)多孔熟料輕質(zhì)黏土磚料頁巖陶粒黏土質(zhì)陶粒,以及硅酸鋁纖維等。配制漂珠輕質(zhì)澆注料的結(jié)合劑可采用鋁酸鈣水泥或磷酸二氫鋁。用鋁酸鈣水泥作結(jié)合劑時,可摻人少量氧化硅微粉(煙塵 硅),配比大致為:漂珠55%~ 70%、輕質(zhì)黏土磚為10%~20%、鋁酸鈣水泥15%~25%、氧 化硅微粉3%~ 5%和微量的外加劑。漂珠輕質(zhì)澆注料的體積密度、耐壓強度和熱導(dǎo)率也是隨著澆注料中漂珠含量的提高而降低的。
用黏土質(zhì)多孔熟料配制輕質(zhì)澆注料時,多 孔熟料的粒度組成-般為10~-5 nm,40% 50%;5~2.5 mm,25%~ 35%,2.5~ 1.0 mm, 20%~ 30%。 基質(zhì)(粉料)是由鋁酸鈣水泥與黏土熟料粉組成。鋁酸鈣水泥加入量是根據(jù)耐壓強度要求調(diào)節(jié),耐壓強度要求越高,水泥加入量也越大。一般骨料與粉料之比為(55~65):(35~45)。在骨料中也可用漂珠取代部分多孔熟料來調(diào)節(jié)體積密度,粉料中也可加入適量的氧化硅微粉取代鋁酸鈣水泥,以形成水合與凝聚復(fù)合結(jié)合澆注料。
中溫輕質(zhì)澆注料除漂珠澆注料、多孔熟料澆注料使用較多外,還有陶粒(頁巖陶粒、黏土陶粒)澆注料和由幾種中溫輕質(zhì)骨料復(fù)合配制成的輕質(zhì)澆注料。此外,也可以采用硅酸鋁短纖維加黏土熟料粉,用鋁酸鈣水泥或磷酸二氫鋁加促硬劑而制成超輕質(zhì)中溫澆注料。
3)高溫輕質(zhì)澆注料,配制可在1200C以上使用的高溫輕質(zhì)澆注料的原料有:高鋁質(zhì)、莫來石質(zhì)、剛玉質(zhì)硅質(zhì)和鎂質(zhì)等多孔熟料或輕質(zhì)廢磚料,氧化鋁、氧化鋯和莫來石質(zhì)空心球,含鉻或含鋯硅酸鋁質(zhì)纖維,多晶莫來石纖維等。但是,由于原料來源和價格等問題所限,目前工業(yè)上采用較多的還是高鋁質(zhì)、莫來石質(zhì)多孔熟料,少量特殊使用要求的采用氧化鋁或氧化鋯空心球以及高鋁纖維與氧化鋁纖維。配制高溫輕質(zhì)澆注料的結(jié)合劑有純鋁酸鈣水泥磷酸二氫鋁、硫酸鋁和硅溶膠等。
用Al2O3含量為65% ~ 72%、體積密度為 1.00~ 1.25 g/em2的莫來石質(zhì)多孔熟料作集料,純鋁酸鈣水泥作結(jié)合劑,并加有少量氧化硅微粉配制成的莫來石質(zhì)輕質(zhì)澆注料。此類澆注料可直接用于作1350C使用的氣氛爐內(nèi)襯。
用AlO3含量大于98%,自然堆積密度為500-800g/L的氧化鋁空心球作為骨料,用a一氧化鋁粉作為粉料,用純鋁酸鈣水泥和反應(yīng)性氧化鋁作為結(jié)合劑配制而成的氧化鋁空心球澆往料理化性能如下:Al2O3含量大于96%;10C, 24h烘干后體積密度1.3-1.6 g/cm? ;耐壓強 度3~8MPa; 1550C燒后體積密度1.35~ 1. 65g/cm';耐壓強度4~ 12 MPa,真氣孔率55%~65%;熱導(dǎo)率(熱面溫度1100C)0.9~1.1W/(m.K)。此類澆注料可直接用于作高 溫(大于1500C )氣氛爐的工作襯。
輕質(zhì)耐火澆注料的應(yīng)用范圍很廣,在冶金、機械、石油化工、電力和建材等工業(yè)部門的窯爐熱工設(shè)備、煙道和煙窗的內(nèi)襯中,普遍采用輕質(zhì)耐火澆注料作為隔熱(保溫)層。但現(xiàn)在隨著輕質(zhì)耐火澆注料材質(zhì)的提高和制備技術(shù)的進步,也有不少場合直接用于作氣氛爐窯的工作襯。一般低溫、中溫型輕質(zhì)澆注料主要作隔熱襯,不直接與火焰接觸。而高溫型輕質(zhì)澆注料,有很大部分是直接用于作不與爐內(nèi)熔體或固體介質(zhì)接觸的工作襯。尤其是可用于作各種加熱爐和熱處理爐的工作襯,可大大節(jié)省能耗。
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