提高鋁酸鹽水泥結(jié)合澆注料中溫強(qiáng)度的方法
發(fā)布時(shí)間:
2022-11-04
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鋁酸鹽水泥結(jié)合澆注料主要是以鋁酸鈣水泥做結(jié)合劑,與耐火骨料和粉料或摻外加劑按比例配合并經(jīng)加水?dāng)嚢琛⒊尚图梆B(yǎng)護(hù)后制成。鋁酸鈣水泥是由燒結(jié)法或熔融法生產(chǎn)的鋁酸鈣水泥熟料經(jīng)磨細(xì)而制成的水硬性膠凝材料,主要礦物相是CA、CA2,具有快硬高強(qiáng)、耐火和抗硫酸鹽侵蝕等特性。鋁酸鹽水泥結(jié)合澆注料有粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)澆注料,在高爐熱風(fēng)爐中主要應(yīng)用于熱風(fēng)爐爐底、下部人孔、煙道口、冷風(fēng)入口、熱風(fēng)出口、熱風(fēng)管道、燃燒器等部位,復(fù)雜部位整體澆筑能提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和施工效率,提高熱風(fēng)爐使用壽命。
鋁酸鹽水泥耐火澆注料的常溫耐壓強(qiáng)度隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大,1d即可達(dá)到較高強(qiáng)度,后續(xù)強(qiáng)度緩慢增長(zhǎng),主要是因?yàn)殇X酸鹽水泥的主要礦物相CA水化快,在水化開始后12h內(nèi)放熱可達(dá)到80%以上。
鋁酸鈣水泥結(jié)合澆注料燒后耐壓強(qiáng)度隨著加熱溫度的升高而逐漸降低,在900~1200℃時(shí)降到最低,隨后繼續(xù)升高溫度,由于形成陶瓷結(jié)合,強(qiáng)度大幅提升。中溫強(qiáng)度是指900~1200℃時(shí)的強(qiáng)度,鋁酸鹽水泥結(jié)合澆注料中溫強(qiáng)度下降是普遍規(guī)律,一般中溫強(qiáng)度下降率在20~50%,因?yàn)槟突饾沧⒘系拿撍疁囟纫话阍?50℃時(shí)脫水量為10%,在290~330℃時(shí)脫水量為20~35%,510℃到600℃左右時(shí),結(jié)晶水和游離水能脫到80%左右,在900℃時(shí),能脫除90%左右的游離水和部分結(jié)合水,剩余結(jié)合水在900~1200℃之間脫除時(shí),使原有晶格破壞,形成新的礦物結(jié)構(gòu)及二次CA、CA2化,導(dǎo)致顯氣孔率增大,同時(shí)由于溫度低、燒結(jié)作用不明顯,其結(jié)構(gòu)呈酥松狀,致使耐火澆注料強(qiáng)度降低。
提高中溫強(qiáng)度的方法有兩種,一是摻加α-Al2O3細(xì)粉,使?jié)沧⒘显?00~1200℃產(chǎn)生膨脹效應(yīng)的化學(xué)反應(yīng),以此來(lái)彌補(bǔ)由于澆注料脫水反應(yīng)而產(chǎn)生的的氣孔增大、結(jié)構(gòu)酥松等缺陷,通過(guò)膨脹補(bǔ)償收縮效應(yīng),填充氣孔,改善鋁酸鹽水泥結(jié)合澆注料的中溫強(qiáng)度。反應(yīng)式如下:
CaO+ Al2O3→CaO·Al2O3 (1)
CA+ Al2O3→CA2 (2)
反應(yīng)1的體積膨脹效應(yīng)為19.6%,反應(yīng)2的體積膨脹效應(yīng)為12.86%。
二是在鋁酸鹽水泥澆注料中,摻加促燒劑也能提高中溫強(qiáng)度,促燒劑主要為軟質(zhì)粘土、微粉等,加入量5%左右即可將中溫強(qiáng)度下降率控制在10%以內(nèi),因?yàn)榇贌齽┛梢允節(jié)沧⒘显谳^低溫度下燒結(jié),提前實(shí)現(xiàn)陶瓷結(jié)合而增加強(qiáng)度。
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2025-09-05