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耐火浇注料

水玻璃结合耐火浇注料

简介:水玻璃耐火浇注料的常温强度高,加热过程中强度降低较小,因此具有较好的高温耐磨性能。例如粘土质和半硅质水玻璃耐火浇注料的耐酸度大于93%,该料用酸浸泡一段时间后,其强度降低5%~35%,绝对值仍大于20MPa,仍可满足耐酸热工设备的使用要求。 ...
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详细说明

水玻璃耐火浇注料的常温强度高,加热过程中强度降低较小,因此具有较好的高温耐磨性能。例如粘土质和半硅质水玻璃耐火浇注料的耐酸度大于93%,该料用酸浸泡一段时间后,其强度降低5%~35%,绝对值仍大于20MPa,仍可满足耐酸热工设备的使用要求。
水玻璃结合耐火浇注料是以水玻璃作结合剂配制的可浇注耐火材料。具有强度高,耐磨性、耐腐蚀性和抗热震性好等特点,适用于高温和有特殊要求的热工设备。水玻璃结合的耐火浇注料按骨料品种分为高铝质、粘士质、半硅质、硅质、镁质和铝镁质等耐火浇注料。采用水玻璃溶液作结合剂,材料来源广,但施工时需调整其溶液密度。同时,因水玻璃溶液较粘稠,增加了拌料和振动的时间。20世纪70年代后期,出现了速溶性固体水玻璃,可与 耐火骨料和耐火粉料混装在一起,现场加水进行拌料,使用方便,也缩短了施工时间。
水玻璃又称泡花碱(或泡化碱),是由碱金属硅酸盐组成的,化学通式为R2O·nSiO2·mH2O。根据碱金属氧化物种类分为钠水玻璃、钾水玻璃和钾钠水玻璃。不定形耐火材料中常用的是液体钠水玻璃。SiO2与Na2O的摩尔比值称为模数(M),当M<3 时称为碱性水玻璃,M>3时称为中性水玻璃。浇注料中钠含量的减少,可提高其耐火性能,因此一般选用中性水玻璃溶液作结合剂。用水玻璃结合剂配制的耐火浇注料,常温时难以硬化,需缓慢加热到100℃左右并保温一段时间,才能使胶体提聚硬化。当掺加氟硅酸钠等促硬剂后,无需加热方能加快硬化过程,即氟硅酸钠遇水后发生水解,生成的氟化氢与水玻璃溶液中产生的氢氟化钠中和而生成氟化钠,并使硅胶。不断析出和凝聚,从而完成硬化过程。
水玻璃耐火浇注料的一般性能和使用温度见下表。
水玻璃结合耐火浇注料
该料加热到800~1000℃时,由于氟化钠和氧化钠的熔融,液相量增多,硅胶作用减弱,因此荷重软化温度较低,热态强度也有所下降。当严格控制浇注料中的钠含量,即用高模数水玻璃作结合剂,并尽量减少氟硅酸钠促硬剂和水坡璃的用量,则能提高其耐火性能。水玻璃耐火浇注料的常温强度高,加热过程中强度降低较小,因此具有较好的高温耐磨性能。同时,它具有较好的耐腐蚀性,即能抵抗除氢氟酸以外的酸介质和钠盐熔融物的侵蚀。例如粘土质和半硅质水玻璃耐火浇注料的耐酸度大93%,该料用酸浸泡一段时间后,其强度降低5%~35%,绝对值仍大于20MPa,仍可满足耐酸热工设备的使用要求。
在液态排渣的大型均热炉上,用高铝质水玻璃耐火浇注料预制块作炉墙工作衬,获得较好的使用效果。在炼钢厂的中、小型钢包上,采用铝镁质水玻璃耐火浇注料浇灌工作衬,整体性好,使用寿命比粘土质或高铝质衬砖的高1~4倍。在有色金属冶金和石油、化工等部门的热工设备上,粘土质、半硅质和镁质水玻璃耐火浇注料应用较多,其工作衬使用寿命比同材质的耐火砖衬提高 1~2倍。造纸厂的碱回收炉有碱性熔融物及碱蒸气的侵蚀,用镁铬质水玻璃耐火浇注料作工作衬,其使用寿命与烧成镁铬砖衬相近,而材料成本显著降低。
 

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