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耐火可塑料的性质及应用

发表时间:2018-04-12    发表作者:z6尊龙凯时耐火材料
耐火可塑料
耐火可塑料的定义
耐火可塑料是由粒状和粉状物料与可塑黏土等结合剂和增塑剂配合,加入少量水分,经充分混练,所组成的一种呈硬泥膏状并在较长时间内保持较高可塑性的不定形耐火材料。
 
耐火可塑料的组成
耐火可塑料的主要组分是粒状和粉状料,约占总量的70%~85%。它可由各种材质的耐火原料制成,并常依材质对其进行分类并命名。由于这种不定形耐火材料主要用于不直接与熔触物接触的各种加热炉中,一般多采用黏士熟料和高铝质熟料,制轻质可塑料可采用轻质粒状料。
 可塑性黏土是可塑料的重要组分。它只占可塑料总重的10%-25%,但对可塑料和其使化体的结合强度,对可塑料的可塑性,对可塑料和其硬化体的体积稳定性和耐火性却影响很大。在一定意义上,可认为黏土的性质和数量控制着可塑料的性质。
 
耐火可塑料的性质
(1)可塑料的工作性。一般要求可塑料应具有较高的可想性,且经长时间储存后,仍具有一定的可塑性。可塑性除了与粘土特性和粘土用量有关,主要取决于水分的数量,它随水量的增多而提高。但水量过高会带来不利的影响,一般以5%~ 10% 为宜。
为了尽量控制可塑料中的黏士用量和减少用水量,可外加增塑剂。其增塑作用可能有以下数种:使黏土颗粒的吸湿性提高,使黏士微粒分散并被水膜包裹;使黏土中腐殖物分散并使黏土颗粒落胶化,使黏士水系统中的黏士做粒间的静电斥力增高,稳定溶胶,将阻碍溶胶化的离子作为不溶性的盐排除于系统之外等。可作为增塑别的材料很多,如纸浆废波、环烧酸、木紊磺酸盐、木素磷酸盐、木素铬酸盐以及其他无机和有机的胶体保护剂等。欲使可塑料的可塑性在其保存期内无显著降低,不能采用水硬性结合剂。
(2)可塑料的硬化与强度
为了改进以软质黏士做结合剂的可塑料在施工后硬化缓慢和常温强度很低等缺点,往往另外加人适量的气硬性和热硬性结合剂。如硅酸钠、磷酸和磷酸盐和氯化盐等无机盐和其聚合物。
可塑料中无化学结合剂者称为普通可塑料。此种可塑料在未烧结前强度很低,但随温度升高水分逸出而提高。经高温烧结后,冷态强度增大。在高温下热态强度随温度上升而降低。各种温度下的冷态和热态强度下图所示。
耐火可塑料的耐压强度
加有硅酸钠的可塑料在施工后的强度随温度升高而增长较快,在施工后可较快地拆模。但是,在干燥过程中,这种结合剂可能向构筑物或制品的表面迁移,防止水分的顺利排除,引起表皮产生应力和变形。另外,施工后的可塑料碎屑也不宜再用。含有此种结合剂的可塑料宜用于建造工期较长的大型窑炉和用于炉顶等处。磷酸铝是可塑料中使用最广泛的一种热硬性结合剂。施工后经干燥和烘烤可获得很高的强度。
(3)可塑料在加热过程中的收缩
可塑料含有较多黏土和水分,在干燥和1000℃以上加热过程中,往往产生很大的干缩和烧缩。如不加助胀剂的可塑料干缩4%左右,在100-1350℃温度范围内出现的总收缩可达7%左右。为防止收缩,减少其危害,还需另外采用助胀剂,即在粘土和配料的其他细分中加入适量(5%-15%)的蓝晶石细粉。蓝晶石在1380℃左右分解形成真来石和SiO,时,急剧产生15%-20%0的体积膨胀,可抵消可塑料基质部分的高温收缩,此可塑料在加热时的变形如下所示。
耐火可塑料的加热变化
可塑料中加人少量蓝品石随刻抵消一部分在高温中的收缩,但干燥收缩仍然存在。微课解决早热处理或第一次使用时未达到烧结前的铁剂稳定,有事可加入适量的小于lum的超细粉,以代替部分黏土,既对减少收缩有所牌益、这对高温负荷能大力有提高,
一股而言,由于可塑料中含有相当数量的黏土,其高温负荷下的变形较其他不定形耐火材料要高。故常将体积稳定性视为一项重要技术指标,并作为质量分级的主要内容。如有有的国家规定:高级粘土质可塑料加热到1400℃冷却后的收缩率硬不大于4%;特级粘土质可塑料加热到1600℃冷却后的收缩应在2.5%以下。
(4)可塑料的抗热震性
  与相同材质的烧结耐火制品和其他不定形耐火材料相比,可塑性耐火材料的抗热震性较好。其主要原因有以下几方面: 由硅酸铝质耐火原料作为粒状和粉状料的可塑料,在加热过程中和在高温下使用时,不会产生由于晶型转化而引起的严重变形:;在加热面附近的矿物组成为莫来石和方石英的微细的结晶,玻璃体较少,沿加热面向低温侧过渡,可塑料的结构和物相是递变而非激变;可塑料具有均匀的多孔结构,膨胀系数和弹性模量一般都较低等。
 
耐火可塑料的配制和使用
耐火可塑料的配制过程:一般先配料,再混练、脱气并挤压成条,最后经切割或再挤压成块、饼或其他需要的形状,密封储存,供应使用。有的也采用其他密实化手段,如经震实、压实等制成料块。
耐火可塑料在施工时不需特别的技术,当用以制成妒衬时,将可塑料由密封容器中取出,铺在吊挂砖或挂钩之间,用木锤或气锤分层(每层厚50-70m)捣实即可。在尚未硬化前,可进行表面加工。为便于使其中水分排出,每隔一定间隔打通气孔。最后根据设计设胀缩缝。若用以制整体炉盖,可先在底模上施工,经干燥后再吊装。
耐火可塑料特别适用于各种加热妒、均热妒、退火炉、渗碳护、热风炉、烧结炉等处。也可用小型电弧炉的炉盖、高温妒的烧嘴以及其他相似的部位。使用温度主要依所用粒状和粉状料的材质决定。如普通粘土质可塑料可用于1300--1400℃温度下;;优质可塑料用于1400~1500℃;高铝质可塑料可用于1600-1700℃甚至更高;铬质可塑料用于1500-1600℃。
 
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