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加熱爐用耐火材料的顯著發(fā)展之一,是以可塑料、澆注料等不定形耐火材料代替耐火磚。這種新型耐火材料的優(yōu)點(diǎn)是:施工方便,避免了施工中磚型多的問(wèn)題。施工方法易于掌握,不需要專門的技工,施工時(shí)揚(yáng)塵少。耐剝落性好,可用于操作條件苛刻的部位。形狀復(fù)雜的爐體部分,如出料口、爐頂下壓處等,用磚時(shí)易壞,用可塑料整體搗制時(shí)壽命較長(zhǎng)。
70年代后期以來(lái),粘土結(jié)合澆注料的應(yīng)用發(fā)展很快,這和澆注料由耐火骨料、細(xì)粉、生粘土、化學(xué)分散劑和促凝劑組成,可澆注施工,既具有可塑料的高溫性的特點(diǎn),又避免了施工不便的缺陷,在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。用粘土結(jié)合澆注料構(gòu)筑的加熱爐一般使用壽命為3—5年。爐墻大都為現(xiàn)場(chǎng)澆注,爐頂有現(xiàn)場(chǎng)澆注或預(yù)制件。采用新型彈性節(jié)掛錨固系統(tǒng)的預(yù)制粘土結(jié)合澆注加熱爐爐頂,結(jié)構(gòu)合理,施工簡(jiǎn)便,性能優(yōu)良,特別適合于大跨度(L>10m)加熱爐爐頂使用。
為了降低加熱爐的熱耗,研制了輕質(zhì)澆注料。通常用于配制輕質(zhì)澆注料的輕質(zhì)骨料有硅藻土、蛭石、珍珠巖等。這些材料熔點(diǎn)較低,一般作隔熱保溫材料?,F(xiàn)有的輕質(zhì)粘土熟料大都只能用于1300℃以下的溫度范圍,而氧化鋁空心球價(jià)格昂貴,僅用于高溫特殊部位。為此,研制了以低爭(zhēng);化鋁含量、高耐火度的粘土為主,配以燒結(jié)性好,具有膨脹作用的粘土和輕質(zhì)填料的新型輕質(zhì)粘土骨料。用這種輕質(zhì)骨料配制成的澆注料具有良好的高溫性能。現(xiàn)時(shí)使用的澆注料Al2O3含量達(dá)50%、65%、83%,SiO2含量相應(yīng)為4l%、30%、79%。最高使用溫度達(dá)1650℃,1400℃時(shí)的耐壓強(qiáng)度達(dá)30—35MPa。線變化率:燥后甚微;高溫?zé)珊螬?/span>0.8%—0.2%。現(xiàn)以坑式加熱爐用高鋁澆注料為例來(lái)說(shuō)明其生產(chǎn)與使用過(guò)程。
原料的性能直接影響到澆注料的使用性能,因此應(yīng)選用化學(xué)純度高、雜質(zhì)含量少,高溫體積穩(wěn)定的一級(jí)礬土熟料和一級(jí)焦寶石作基料,用大于525號(hào)礬土水泥作結(jié)合劑。
澆注料在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)松散,這主要是由于300—1200℃時(shí),結(jié)合水和結(jié)晶水析出使?jié)沧⒘蟽?nèi)部組織結(jié)構(gòu)疏松并生成大量孔隙,彌補(bǔ)中溫強(qiáng)度低的辦法有3種:(1)添加α—A12O3,使之與CaO、CA反應(yīng),引起體積收縮,改善中溫強(qiáng)度;(2)加入適量軟質(zhì)粘土作燒結(jié)劑。它具有促進(jìn)液相生成和液相燒結(jié)的作用,可使物料陶瓷結(jié)合提前生成,防止或改善組織結(jié)構(gòu)的變化,其加入量以不大于6%為好;(3)為改善物料在燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生體積收縮,試用了多種能在高溫下產(chǎn)生膨脹效應(yīng)的添加劑。
綜上所述,確定澆注料的配比(%):礬土熟料47,焦寶石30,≤0.088mm粘土12,礬土水泥11,外加微膨脹劑2—3,減水劑2,水分9,燒結(jié)劑6。該澆注料澆注后,在潮濕環(huán)境下自然養(yǎng)護(hù)井進(jìn)行熱處理后的性能如下:110℃烘干后耐壓強(qiáng)度為51MPa,1200℃加熱后強(qiáng)度為30MPa,1400℃燒后線變化率為﹣0.4%,抗熱震性(1850℃),水冷>50次,耐火度>1790~C,荷重軟化溫度1410℃,顯氣孔率18%,體積密度2.70g/cm3。該高鋁質(zhì)澆注料用于坑式加熱爐上,充分顯示了整體澆注爐襯的高強(qiáng)度,耐瘇擊的優(yōu)勢(shì),加之體積穩(wěn)定性好,使用2個(gè)多月,高溫?zé)Y(jié)過(guò)程已基本完成,爐襯還沒(méi)有出現(xiàn)大的裂紋。在鍛壓分廠21m大型坑式爐的中間隔板墻試用,墻板未出現(xiàn)任何損傷。
河南耐火材料廠 http://www.zzhoudd.com
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