能抵抗中、高溫下堿金屬氧化物(如K?O和Na?O)侵蝕的可澆注耐火材料稱為耐堿耐火澆注料。這類(lèi)澆注料的組成同普通鋁酸鈣水泥結(jié)合的澆注料相似，它是由耐堿耐火骨料和粉料、結(jié)合劑和外加劑組成的混合物。根據(jù)使用環(huán)境和條件不同，耐堿耐火澆注料有輕質(zhì)和重質(zhì)之分，氣孔率大于45%的為輕質(zhì)耐堿澆注料，氣孔率小于45%的為重質(zhì)耐堿澆注料。而重質(zhì)的又可分為中溫耐堿澆注料和高溫耐堿澆注料。輕質(zhì)耐堿耐火澆注料所用的骨料有耐堿陶粒、黏土質(zhì)多孔熟料、廢瓷器料、高強(qiáng)度膨脹珍珠巖等，結(jié)合劑用鋁酸鈣水泥或水玻璃。耐堿性料可用高硅質(zhì)耐火原料，該類(lèi)材料在高溫下會(huì)與堿金屬氧化物反應(yīng)生成高黏度的液相，形成一層軸化狀致密保護(hù)層，以阻止堿金屬熔融物的進(jìn)一步滲透和侵蝕。其化學(xué)成分一般為：Al?O?30%~55%，SiO?25%~45%。傳統(tǒng)耐堿澆注料水泥用量為25%~30%，則加水量為20%~25%。由于在中溫(800~1000℃)下水泥膠結(jié)構(gòu)的破壞，引起強(qiáng)度的大幅度下降，只為烘干強(qiáng)度的50%左右。因此，可引入超微粉及合適的分散劑，是水泥用量降到10%~20%，加水量降為15%~20%。典型低水泥輕質(zhì)耐堿耐火澆注料的物理性能如下：溫度為110℃，16h烘干，容重1.5~1.6g/cm3，抗折強(qiáng)度3~6MPa，耐壓強(qiáng)度30~40MPa;溫度1100℃，3h燒后，容重1.4~1.5g/cm3，抗折強(qiáng)度6.0~6.5MPa，耐壓強(qiáng)度40~45MPa，燒后線變化率-0.3%~-0.5%;溫度為350℃，熱導(dǎo)率0.4~0.5W/(m·K)。重質(zhì)耐堿耐火澆注料所用骨料有礬土熟料、黏土熟料等，結(jié)合劑和耐堿性粉料與輕質(zhì)耐堿澆注料相同。其主要化學(xué)成分為：Al?O?35%~60%，SiO?35%~60%。傳統(tǒng)重質(zhì)耐堿耐火澆注料水泥用料20%，加水量10%~15%;低水泥型重質(zhì)耐堿耐火澆注料水泥用量5%~15%，加水量6.5%~7.5%。低水泥重質(zhì)耐堿耐火澆注料結(jié)合劑采用鋁酸鈣水泥加氧化硅微粉(煙塵硅)，加入氧化硅微粉既有助于提高澆注料的中溫結(jié)合強(qiáng)度，也有助于在使用中澆注料襯體表面形成防滲透軸層，其特點(diǎn)是中溫(1000~1200℃)燒后強(qiáng)度與烘干(110℃)后強(qiáng)度相當(dāng)，耐堿侵蝕性能良好。典型的低水泥重質(zhì)耐堿耐火澆注料的物理指標(biāo)如下：溫度為110℃，16h烘干，體積密度2.20~2.59g/cm3，抗折強(qiáng)度4~8MPa，耐壓強(qiáng)度40~60MPa;溫度1100℃，3h燒后，體積密度2.20~2.40g/cm3，抗折強(qiáng)度6~10MPa，耐壓強(qiáng)度35~55MPa，燒后線變化率-0.3%~-0.4%，熱震穩(wěn)定性(1100℃→水冷)大于20次;溫度為350℃，熱導(dǎo)率1.2~1.3W/(m·K)。輕質(zhì)耐堿耐火澆注料所用的骨料有耐堿陶粒、黏土質(zhì)多孔熟料、廢瓷器料、高強(qiáng)度膨脹珍珠巖等，結(jié)合劑用鋁酸鈣水泥或水玻璃。重質(zhì)耐堿耐火澆注料所用骨料有黏土熟料、廢瓷器料等，結(jié)合劑和耐堿性粉料與輕質(zhì)耐堿澆注料相同，結(jié)合劑一般使用鋁酸鈣水泥。耐堿澆注料的耐堿機(jī)理是其在高溫下會(huì)與堿金屬氧化物反應(yīng)生成高黏度的液相，形成一層釉化狀保護(hù)層，以阻止堿金屬熔融物的滲透和侵蝕。重質(zhì)耐堿澆注料主要用在焙燒氧化鋁回轉(zhuǎn)窯和水泥回轉(zhuǎn)窯的窯尾、窯頭、預(yù)熱器、出料口、風(fēng)口等部位。輕質(zhì)耐堿耐火澆注料主要用于上述回轉(zhuǎn)窯的預(yù)熱器頂蓋、筒體及窯內(nèi)隔熱襯里。耐堿澆注料也可用于鋼鐵、有色、玻璃、機(jī)械、石油化工等行業(yè)的有堿腐蝕的工業(yè)窯爐上。
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