耐火喷射料是供以压缩空气为动力的喷射机进行喷射施工用的不定形耐火材料。广泛用于冶金炉炉衬的修补工作,因此也常称喷补料
自20世纪40年代初期以来,随着喷射机具和技术的改进,喷射料有了很大的发展与提高,现在已经成为许多工业窑炉炉衬所使用的一种最重要的不定形耐火材料。它既可在冷态下用于构筑和修补炉衬以及涂覆成保护层,更易于用在热态下修补炉衬。冷态施工时,与浇注方式相比优点是:工期短,在高空施工无需模型与支架,可获得结构致密的构筑物。热态修补用之,由于损坏处及时修补,可延长炉衬使用寿命,使生产率得到提高,有时还可使耐火材料的单耗降低。
耐火喷射料的组成
耐火喷射料主要是由各种耐火的粒状料和粉状料组成,结合剂含量一般较低,还往往含有适量助熔剂以促进烧结,多数还加有少量水分。
(1)粒状料和粉状料。应根据炉内可能达到的最高使用温度、温度波动范围、炉渣性质和对炉衬性质的要求来选定材质。当用于涂覆在其他炉衬上时,其材质应与原炉衬相当,两者的化学性质、耐火度、高温强度和线变形、线膨胀系数等应相近。通常,根据粒状和粉状料的材质将喷射料分类,如常用的有高硅质、黏土质、高铝质、铬镁质、镁铬质、镁质、白云石质、碳化硅质和锆英石质等。
对粒状材料的极限粒度应根据喷射机的结构和喷补层的厚度以及喷射方法(如湿法或干法)不同,适当选择。极限粒度选择不当,对喷射料与基底间的附着性和回弹损失有很大影响。回弹损失指喷射于基底之上时被弹回而未能附着于其上的那一部分的数量。颗粒级配不仅对喷射层的结构密实性有影响,与附着性和回弹损失的高低也有很大关系。一般而论,湿式喷射料的颗粒过粗和粗粒过多或过少,对喷射层的密度都不利;而且颗粒粗和粗粒多往往导致回弹损失较大。可以认为,在一定范围内,附着率随细粉含量的增高而提高。干式喷射料则相反,一般认为以粗粒较多而细粉较少为宜。通常湿法用粒状料的颗粒多为0.5mm;干法用的可达6~7mm甚至更大。
(2)结合剂。除冷态喷射有时可使用水泥外,热态喷射不宜采用水泥,因其高温附着性较差。快速凝结的化学结合剂,不仅可使喷射层迅速地获得必要的强度,而且会与底衬迅速地结合成牢固的整体,避免从炉衬衤之上滑落,因而应用较多。最常使用的如硅酸钠、磷酸盐和聚磷酸盐等。有的也用氯化盐或硫酸盐。其中,硅酸钠的附着率较高,但磷酸盐的中温强度很高且耐侵蚀性较强,因而应用最多。另外,也常用有机质结合剂。结合剂的用量应控制适当,特别是含低熔物较多者更应少用。否则,烧缩过大。
(3)助熔剂。热态喷射除可加结合剂外,有的还另加或只加少量助熔剂,以利于其快速烧结。
(4)水分。水分在喷射料中的作用有利也有弊。加水较多,喷射料的黏性较小,有利于喷射操作,但对喷射层的体积稳定性、结构密实性、强度和抗热震性以及对炉子的热效率等却有不利影响。另外,对喷射层的形成过程也有不利作用,如热态喷射时,水分的汽化,使喷射层的烧结延缓;冷态喷吹时,使喷射层的干燥速度降低。当加水不足时,喷射料缺乏黏结性回弹损失大而附着率低。因此,喷射料的水分应根据对喷射层的质量和厚度的要求以及喷射射机具的性能和操作技术等权衡确定。高的可达25%以上,低的为16%左右,直至完全采用干混合料,而仅在喷嘴端部混以少量水分进行喷射。干法与湿法相比,干法用料不需预先混练,但喷射操作较复杂;喷射身回弹损失多达20%左右;喷射层的厚度大,可达50~60mm,喷射层的结构较致密和耐侵蚀性好。湿法用料必须预先混练,但喷射操作较简便,喷射回弹损失少仅5%左右;喷射层厚度也较薄,一般仅20~25mm;喷射层的结构致密性较低和耐侵蚀性较差。
耐火喷射料的性质和应用
(1)耐火喷射料的性质。喷射料的附着性是其重要性质之一。单就材料方面而言,影响与基底间附着性的最主要因素是混合料本身的黏结性。因此,凡可使物料的黏结性得到提高的措施都可使其与基底间的附着性提高。特别是结合剂的作用最为重要。在热态下不用结合剂进行喷补时,添加有助于烧结的助熔剂也对附着性有影响。与浇注料相比,以喷射方式施工可获得高密实度和高强度的喷射层。两种施工方法对强度的影响尤以在常温和中温下最为显著。喷射施工强度较高的原因是混合料的各种颗粒具有很高的动量,可连续的地喷射入底层材料之内,颗粒之间堆集紧密,嵌合牢固,从而形成强的结合。喷射料的耐侵蚀性与材质有关,与浇注法相比,由于喷射施工可使构筑物的密度得到提高,因而耐侵蚀性也较高。若喷射料中不同施工方法对耐火材料冷态强度的影响含水较少和结合剂用量较低,其收缩也较低。
不同施工方法对耐火材料冷态强度的影响：
不同施工方法对耐火材料冷态强度的影响：
1-喷射；2-浇注
(2)应用。喷射料是修补冶金炉的主要材料。在金属冶炼过程中,由于广泛采用此种材料对冶金炉及时进行合理的喷补,使炉衬寿命得到明显提高。一般而论,炉衬侵蚀面大,热态喷补以湿法较好;填补局部严重侵蚀的部位,用干法较适当。另外,在各种工业窑炉中,用此种材料喷射于被保护的基底材料上,作为保护层,也有很好的技术经济效果。
以上是关于耐火喷射料的颗粒组成、性质和应用。文章来源：//wh-hengcheng.com/ 转载请注明出处。
以上是关于耐火喷射料的颗粒组成、性质和应用。文章来源：//wh-hengcheng.com/ 转载请注明出处。