不定型耐火材料.doc

不定型耐火材料的发展
作者：单位:杭州博奥窑炉节能技术研究所[2007-7-30]关键字:耐火材料
摘要:近几年先后开发了不定型耐火材料有：矾土水泥和磷酸盐结合耐火予制块，耐火可塑料、粘土可塑料、粘土结合浇注料。在此基础上为了满足用户的需要，又开发了二代浇注料（低粘土高强浇注料）致密高强浇注QNL-150轻质浇注料、铝镁浇注料、轻重复合、轻烧浇注料予制块、轻烧予制块、锆莫来石捣打料、金整体喷枪等新产品。
1.前言近几年，杭州博奥窑炉节能技术研究所开发的不定型耐火材料有：矾土水泥和磷酸盐结合耐火予制块，耐火可塑料、粘土可塑料、粘土结合浇注料。在此基础上为了满足用户的需要，又开发了二代浇注料（低粘土高强浇注料）致密高强浇注QNL-150轻质浇注料、铝镁浇注料、轻重复合、轻烧浇注料予制块、轻烧予制块、锆莫来石捣打料、金整体喷枪等新产品，使我所不定型产品结构从重质材料向轻质材料，从一代向二代产品，从单一向系列化产品发展。
目前，我所的产品已在全国二十七个省、市、自治区的冶金企业、机械、石化、建材等行业工业窑炉及热工设备上得到广泛应用，受到用户的欢迎，收到良好的经济效益，使炉子寿命提高4倍以上，节约了大量能源，是理想的筑炉材料。
2.不定型耐火材料：2.1不定性耐火材料的特性：主要有耐火骨料、耐火细粉、结合剂、外加剂组成，经混练、震动（捣打）成型，经养护烘烤后即可使用。窑炉炉体要和锚固砖或金属锚固定件配合使用。与耐火砖比有以下特点：a.不经烧成，制作工艺简单交货期快。b.使用方便，可任意加工各种形状或整体炉衬。c.提高窑炉使用寿命。d.保温性能好，节约能源。e.施工造价低，基建占地面积仅为耐火砖的三分之一，节省人力，施工方便。
3.我所开发的不定型耐火材料主要品种：3.1粘土结合浇注料：粘土结合浇注料占我厂不定型耐材总产50%以上，是畅销对路的产品，受到用户的欢迎，其主要原因是该产品弥补了矾土予制块易剥落，使用寿命短，又比可塑料施工方便等优点。粘土结合浇注料采用广西优质白粘土做为结合剂，高温下陶瓷结合，并且生成针状莫来石互相穿插，组织结构致密，高温性能好，热稳定好，耐剥落，整体性强等优点。施工流动性好，靠的是粘土碱置换作用是在粘土泥浆中，当加入水化膜较厚的金属离子时，能置换粘土胶体扩散层中的氢离子。使扩散层增厚，电位加大，粘土颗粒负电性增加，提高了泥浆流动性，改善了浇注成型，当加入水化膜较薄的金属离子时，则可置换水化膜较厚的金属离子，使泥浆流动性下降，并发生絮凝导致粘土结合浇注料的硬化。能提高流动性的物质称为碱水剂。一般的选用含有钠离子的物质。我厂采用的碱水剂为三聚磷酸钠、促凝剂，一般的选用含有钙镁离子的物质，选用的高铝水泥是理想的促凝剂，对搞铝水泥质量一定要把好关，一定要合格的625#高铝水泥，国旗和不合格的高铝水泥千万不要用。3.1.1理化指标：耐火度≥1790℃荷重软化点4%1500-1560℃1000℃×1h高温耐压强度400-439kg/cm21400℃×1h高温耐火强度20-26kg/cm21400℃×1h烧后线变化+1.0-1.18%一天耐压强度10-19kg/cm2三天耐压强度28-33kg/cm23.1.2施工要点：此材料一般的与锚固砖或金属固定件配合使用，现场浇注施工在浇注成型时要作到均匀一致。在施工时还要按规定比例外加高铝水泥，三聚磷酸钠，清水4%左右，经混练均匀水份达到8.5-9%方可使用。另外在设计和施工时要留膨胀缝，一般的每2-3米留一条5mm左右的为宜。3.1.3烘炉要点：烘炉主要是排除浇注料中的游离子和结晶水，是确保护炉子寿命的关键，脱膜后经过1.2天自然干燥即可点火烘炉。因粘土结合浇注料中含有大量游离子水和结晶水，因此，在烘炉过程中要特别注意控制升温速度，防止炉体裂纹剥落，生殖发生炸裂现象，在制定升温曲线时要特别注意150℃，350℃，600℃要有保温时间和均匀，缓慢地升温，操作要细心，并注意勤观察，按烘炉曲线升温，一般的烘炉曲线8-13为宜。3.2铝镁浇注料：铝镁浇注料用高铝骨料、高铝细粉、镁砂细粉作为基质量，以水玻璃为结合剂的新型浇注料。水玻璃具有良好的低温和中温的结合强度，同时也是一种含有Na+的电解质，对浇注料有良好的解胶性作用，加入水玻璃改变了浇注的流动性能，明显地提高了施工性能。氟硅酸钠作促凝剂，其化学反应过程氟硅酸钠水解，生成氟化氢，其次氟化氢与水玻璃溶液中的氢氧化钠同时析出硅胶3（NaOnSiO2）+Na2SiF6+3(2n+1)H2O=6NaF+(2n+1)Si(OH)4为了加速凝固，增加强度，采用氟硅酸钠（Na2SiF6）做为凝固剂。在粒基质中加入MgO使高铝细粉中的Al2O3在使用高温过程中形成镁铝尖晶石（MgO、Al2O3）提高抗渣性。铝镁浇注料具有整体性强，耐侵蚀，