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浇注料

耐火浇注料

轻质保温浇注料

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  高铝浇注料顾名思义就是耐火浇注料的一种,耐火浇注料只要铝(AL2O3)含量⌉42%的耐火浇注料,都可以成为高铝耐火浇注料。高铝耐火浇注料以铝矾土熟料为骨料和粉料,加入结合剂制成的耐火浇注料。高强高铝浇注料具备抗渗透、耐侵蚀、抗冲击、耐磨损,力学性能好等特点,广泛应用于电站锅炉及其它热工窑炉前后拱、炉顶、尾部炉墙等部位。

  高铝水泥耐火浇注料或预制件在养护过程中,经常有不同程度的粉化、剥落现象。表1列出了实际现场发现此类现象的几种浇注料物理性能指标。对高铝质浇注料养护过程中的表面白色析出物进行X射线衍射分析得知,其主要物相是N 2SO4,除此之外,还有少量的刚玉相和莫来石相,刚玉相和莫来石相是这种高铝浇注料的主要物相,是取样时带入的。

  高铝水泥耐火浇注料养护过程中粉化的原因分析

  电子探针能谱分析结果表明,无规则形状粉末的主要成分为N 、S和O元素,还有A 、Si、P、K、C 和Fe等元素,对照X射线衍射图谱,确定它为N 2SO4物相‍而螺旋状结构中,除存在有上述元素外,还有大量的C、C 元素,且S元素含量偏低,可能有氯化物、碳酸盐存在。同样,将轻质浇注料浅表层粉化、剥落的粉末浸泡于水后,检测经过滤、结晶析出粉末的物相组成,主要物相为含水N 2SO4、无水N 2SO4及少量的N 2CO3。

  高铝水泥浇注料表面的白色析出物,种类比较复杂,有可溶性碳酸盐、硫酸盐、氯化物等,E  ‌˜»和S k ♥˜t˜等人也发现可溶性析出物为N 2CO3ƒ»H2O(»=1,7,10)。尽管碳酸化和硫酸化过程反应产物还可能有C SO4ƒ2H2O(‌)、A (OH)3(‌)、C CO3(‌)、N 2OƒA 2O3、N 2Oƒ11A 2O3,但可以认为本实际现场浇注料表面析出物主要是N 2CO3、N 2SO4、氯化物等可溶性盐类,这主要与浇注料的碳酸化、硫酸化过程相关。空气中的酸性气体CO2、SO2、H2S由浇注料表面向内部扩散,与高铝水泥水化物发生侵蚀反应,其产物相C 2CO3、C SO4ƒ2H2O(‌)、A (OH)3(‌)等产物容易在原地发生沉淀,不随着水分子迁移至表面聚集。而浇注料水中的离子如N +、K+、SO42-、CO32-和C -等,随着水分子在表面蒸发,其结合形成的可溶性化合物超过水中的溶解度而析出,若含一定的结晶水,将进一步风化、失水,同时伴随着体积变化,将加剧损坏过程。例如N 2CO3ƒ»H2O和N 2SO4ƒ»H2O就是这种含结晶水的可溶性盐类。浇注料表面析出物经溶解、过滤后的热分析图谱表明,其主要物相为N 2SO4ƒ10H2O。从中可以推测N 2SO4ƒ10H2O不断从水溶液中结晶析出,在60℃左右失去一部分结晶水,在100℃左右又进一步失水风化形成N 2SO4。N 2SO4ƒ10H2O在失水风化过程中,伴随着晶型的转变和体积的收缩,体积收缩率可达45.4%。

  空气中的酸性气体CO2、SO2、H2S是高铝浇注料发生碳酸化和硫酸化现象的原因之一,而现场浇注料用水质量也不容忽视,尤其是水中的SO42-和H+,对高铝水泥水化物也起一定的侵蚀作用。表2为几种水源质量对比。与武汉地区水源相比,巩义大峪沟生产现场所用的水,其[SO42-]和[C -]指标高,其中[SO42-]超出了国家地面生活饮用水标准,而蒸馏水中[SO42-]和[C -]低。这与生产现场附近有一个硫酸厂不无关系。

  高强高铝浇注料是在传统配比以高铝质原料为骨料和粉料,加入结合剂制成的耐火浇注料。而东方炉衬在配制高强高铝浇注料的基础上,调整了颗粒级配,增添了不同的外加剂,减少水泥用量,改善性能,提高了中温度强度和荷重软化温度,降低了导热系数,热稳定性好。炉体结构整体性强,气密性优于砖砌炉,延长炉龄,节省修炉费用,经济效益显著等高铝质耐火浇注料特点。

  外加剂:是强化结合剂作用和提高基质相性能的材料。它是耐火骨料、耐火粉料和结合剂构成的基本组成之外的材料,故也称外加剂。如增塑剂,促凝剂,缓凝剂,助烧结剂,膨胀剂等。

  耐火浇注料的配料组成及发展趋势

  低水泥浇注料:使用温度高、强度高、耐化学侵蚀、抗渗透性强

  针对损坏的工业窑炉内衬宜采用不定型耐火材料进行修补,延长衬体使用寿命,降低耐火材料消耗,因此不定型耐火材料现已经取代大部分烧成耐火砖制品而得到广泛应用,在冶金工业使用不定型耐火材料的比例已占耐火材料综合用量的45%-70%。广泛适用于有色冶金、石油化工、建筑材料、机械工业、电力锅炉、垃圾焚烧炉等工业窑炉的内衬材料,综合使用效果比耐火砖好。

  将耐火浇注料定型化做成浇注料预制件,如加热炉炉顶预制件、电炉炉顶预制件、喷火嘴预制件、流钢槽预制件等在各种高温工业使用率越来越高,都可以用来代替耐火砖进行筑炉,从施工、经济、使用寿命上比同等材料的耐火砖好


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