低水泥耐火浇注料主要是指硅酸铝质、镁质、硅质等品种的低水泥浇注料,其中硅酸铝质是使用范围最广的一种。河南康辉耐材小编告诉你低水泥浇注料的颗粒配置原则以及凝结机理的原因。
低水泥耐火浇注料的配置
低水泥耐火浇注料的配制原则,是合理选择颗粒级配、超微粉和外加剂品种及其用量。
(1)耐火骨料和粉料系用煅烧良好的黏士熟料和高铝矾土熟料制作。耐火骨料的最大粒径,根据工程衬体的厚度而定,一般为10mm,其颗粒配置比例为:10-5mm占30%-40%,5-3mm占20%-30%,3-0.15m,占30%-40%。一般来说,配制低水泥耐火浇注料时,较少用统料,而是用三级和四级级配,以达到最大的堆积密度,耐火骨料用量为68%-72%。
(2)耐火粉料一般用二级、一级或特级高铝矾土熟料作原料,粉磨后应进行除铁处理,其细度0.09mm或<0.044mm的应≥90%配制时,可单独用,也可按比例配合使用。有时还掺加细度的氧化铝粉、白刚玉粉或棕刚玉粉等高档材料,以提高低水泥耐火浇注料的基质性能。耐火粉料用量为18%-25%。其中如掺高档材料,用量为5%-10%。耐火超微粉品种较多,国内外普遍采用活性SiO2粉(即硅灰),还用a-A2O3粉、C2O3粉粉等。其用量为2%-12%。
耐火粉料和超微粉的合计用量为28%-32%。应当指出,低水泥耐火浇注料的品种不同,超微粉用量也不同,均有相应的最佳用量,需经试验确定。最佳用量为4%-10%。
(3)在低水泥耐火浇注料中,采用的外加剂,主要是高效减水剂和分散剂,其品种有NNO、MFJN.SM,腐殖酸、柠檬酸和酒石酸等及其盐类,三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和硼酸等,用量一般0.033%-1.0%。选用外加剂时,应与超微粉配伍,同时应考虑材料的来源、使用方便及其成本。一般来说,有机外加剂的减水和分散效果,优于无机外加剂。另外,还掺加膨胀剂,如蓝晶品和硅线石等,以使低水泥耐火浇注料高温下呈微膨胀状态。
在熟知这些配制基本原则后,即能配成多品种的低水泥耐火浇注料。例如,用8-0mm的矾土熟料骨料70%,同级矾土熟料粉20%,625号CA-50水泥5%,硅灰5%,三聚磷酸钠和水65%配成的浇注料,烘干耐压强度20N140℃后耐压强度和线收缩分别为0.2%和水6.5%配置成浇注料,烘干耐压强度大于20兆帕,1450℃烧后耐压强度和县收缩分别是70兆帕和0.01%;配制成较好的低水泥耐火浇注料的水用量一般不大于7%,越少越好。
低水泥耐火浇注料的呃逆硬化机理
低水泥耐火浇注料的凝结硬化机理是:在一定的水化条件下,铝酸盐水泥与SiO2超微粉制成的泥浆,其结合相具有沸石矿物的组织构造,存在明显的水化物。也有人认为铝酸钙水泥水化时产生的Ca(OH)2,与活性的无定形SiO2超微粉反应形成硅酸钙水化物(CaO·SiO2·H2O),将对强度有贡献。还有人认为,其反应产物为钙铝黄长石水化物(2CaO·Al2O3·SiO2·8H2O),也有助于强度的提高,多数人认为,二者之间并无直接反应.铝酸钙水泥的水化产物为C3AH6和C2AH4,随着活性SiO2用量的增加,水化物数量下降。
低水泥耐火浇注料的凝结机理是由水合结合和凝聚结合和凝聚结合共同作用的结果。
铝酸钙水泥的水化反应及生成物,其最后形成的结晶网架而使浇注料获得强度;凝聚结合是由于活性SiO2超微粉遇水后形成胶体粒子,与加入的外加剂(即电解质物质)缓慢解离出的离子相遇,因二者表面电荷相反,即胶粒表面吸附了反离子而使”电位下降,当吸附达到“等电点”时便发生凝聚。或者说,当胶粒表面静电斥力小于其引力时,借助于范德华力而发生凝聚结合。掺加硅灰的耐火浇注料凝结后,SO2表面,经干燥脱水架桥,形成了网状结构从而发生了硬化。在硅氧烷网状结构中,硅与氧之间的键,随着温度的升高而不断裂,因此强度也不断提高。同时,在高温下SiO2网状结构还会与其所包裹的Al2O3发生反应而生成莫来石,可提高中、高温强度。
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