
低水泥耐火澆注料主要是指硅酸鋁質、鎂質、硅質等品種的低水泥澆注料,其中硅酸鋁質是使用范圍最廣的一種。河南康輝耐材小編告訴你低水泥澆注料的顆粒配置原則以及凝結機理的原因。
低水泥耐火澆注料的配置
低水泥耐火澆注料的配制原則,是合理選擇顆粒級配、超微粉和外加劑品種及其用量。
(1)耐火骨料和粉料系用煅燒良好的黏士熟料和高鋁礬土熟料制作。耐火骨料的最大粒徑,根據工程襯體的厚度而定,一般為10mm,其顆粒配置比例為:10-5mm占30%-40%,5-3mm占20%-30%,3-0.15m,占30%-40%。一般來說,配制低水泥耐火澆注料時,較少用統料,而是用三級和四級級配,以達到最大的堆積密度,耐火骨料用量為68%-72%。
(2)耐火粉料一般用二級、一級或特級高鋁礬土熟料作原料,粉磨后應進行除鐵處理,其細度0.09mm或<0.044mm的應≥90%配制時,可單獨用,也可按比例配合使用。有時還摻加細度的氧化鋁粉、白剛玉粉或棕剛玉粉等高檔材料,以提高低水泥耐火澆注料的基質性能。耐火粉料用量為18%-25%。其中如摻高檔材料,用量為5%-10%。耐火超微粉品種較多,國內外普遍采用活性SiO2粉(即硅灰),還用a-A2O3粉、C2O3粉粉等。其用量為2%-12%。
耐火粉料和超微粉的合計用量為28%-32%。應當指出,低水泥耐火澆注料的品種不同,超微粉用量也不同,均有相應的最佳用量,需經試驗確定。最佳用量為4%-10%。
(3)在低水泥耐火澆注料中,采用的外加劑,主要是高效減水劑和分散劑,其品種有NNO、MFJN.SM,腐殖酸、檸檬酸和酒石酸等及其鹽類,三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和硼酸等,用量一般0.033%-1.0%。選用外加劑時,應與超微粉配伍,同時應考慮材料的來源、使用方便及其成本。一般來說,有機外加劑的減水和分散效果,優于無機外加劑。另外,還摻加膨脹劑,如藍晶品和硅線石等,以使低水泥耐火澆注料高溫下呈微膨脹狀態。
在熟知這些配制基本原則后,即能配成多品種的低水泥耐火澆注料。例如,用8-0mm的礬土熟料骨料70%,同級礬土熟料粉20%,625號CA-50水泥5%,硅灰5%,三聚磷酸鈉和水65%配成的澆注料,烘干耐壓強度20N140℃后耐壓強度和線收縮分別為0.2%和水6.5%配置成澆注料,烘干耐壓強度大于20兆帕,1450℃燒后耐壓強度和縣收縮分別是70兆帕和0.01%;配制成較好的低水泥耐火澆注料的水用量一般不大于7%,越少越好。
低水泥耐火澆注料的呃逆硬化機理
低水泥耐火澆注料的凝結硬化機理是:在一定的水化條件下,鋁酸鹽水泥與SiO2超微粉制成的泥漿,其結合相具有沸石礦物的組織構造,存在明顯的水化物。也有人認為鋁酸鈣水泥水化時產生的Ca(OH)2,與活性的無定形SiO2超微粉反應形成硅酸鈣水化物(CaO·SiO2·H2O),將對強度有貢獻。還有人認為,其反應產物為鈣鋁黃長石水化物(2CaO·Al2O3·SiO2·8H2O),也有助于強度的提高,多數人認為,二者之間并無直接反應.鋁酸鈣水泥的水化產物為C3AH6和C2AH4,隨著活性SiO2用量的增加,水化物數量下降。
低水泥耐火澆注料的凝結機理是由水合結合和凝聚結合和凝聚結合共同作用的結果。
鋁酸鈣水泥的水化反應及生成物,其最后形成的結晶網架而使澆注料獲得強度;凝聚結合是由于活性SiO2超微粉遇水后形成膠體粒子,與加入的外加劑(即電解質物質)緩慢解離出的離子相遇,因二者表面電荷相反,即膠粒表面吸附了反離子而使”電位下降,當吸附達到“等電點”時便發生凝聚。或者說,當膠粒表面靜電斥力小于其引力時,借助于范德華力而發生凝聚結合。摻加硅灰的耐火澆注料凝結后,SO2表面,經干燥脫水架橋,形成了網狀結構從而發生了硬化。在硅氧烷網狀結構中,硅與氧之間的鍵,隨著溫度的升高而不斷裂,因此強度也不斷提高。同時,在高溫下SiO2網狀結構還會與其所包裹的Al2O3發生反應而生成莫來石,可提高中、高溫強度。
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