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不定型耐火材料特點(diǎn)及常用的外加劑介紹

日期:2024-06-19    編輯:榮盛耐材    


不定形耐火材料的組成

不定型耐火材料由耐火骨料、粉料、結(jié)合劑或外加劑以一定比例組成的混合料,不經(jīng)煅燒能直接使用或加適當(dāng)?shù)囊后w調(diào)配后使用。
 
耐火骨料:一般是指粒徑大于0.088mm的顆粒料。是不定形耐火材料組織中的主體材料,起骨架作用,決定其物理力學(xué)和高溫使用性質(zhì)。一般來(lái)說(shuō),耐火骨料的品種和臨界粒徑,應(yīng)根據(jù)爐襯厚度、施工方法和使用條件的要求選擇。   
 
耐火粉料:也稱細(xì)粉,指粒徑等于或小于0.088mm的顆粒料,它是基質(zhì)材料,一般在高溫作用下起聯(lián)結(jié)或膠結(jié)耐火骨料的作用,使之獲得高溫物理力學(xué)性能和使用性能。細(xì)粉能填充耐火骨料的孔隙,也能賦予或改善拌和物的作業(yè)性和提高材料的致密度。
 
結(jié)合劑:能使耐火骨料和粉料膠結(jié)起來(lái)顯示一定強(qiáng)度的材料??捎脽o(wú)機(jī)、有機(jī)及其復(fù)合物等材料。它在一定條件下,通過(guò)化學(xué)、聚合和凝聚等作用,使拌和物硬化獲得強(qiáng)度。但其中含有較多的低熔點(diǎn)物質(zhì),應(yīng)盡量減少其用量。
 
外加劑:強(qiáng)化結(jié)合劑作用和提高基質(zhì)相性能的材料。它是耐火骨料、耐火粉料和結(jié)合劑構(gòu)成的基本組分以外的材料,故稱為外加劑??煞譃榇倌齽?、分散劑、減水劑、抑制劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑、快干劑、燒結(jié)劑、膨脹

水玻璃結(jié)合的不定型耐火材料
硅酸鹽結(jié)合劑作為不定形耐火材料結(jié)合劑的主要品種為含堿金屬硅酸鹽,即通稱水玻璃。
 
(1)水玻璃。水玻璃為許多鈉硅酸鹽的混合物。在耐火材料中所用者多為模數(shù)2~3的非晶質(zhì)。其密度和熔點(diǎn)不固定,依模數(shù)的不同而有相應(yīng)的變化,在模數(shù)為4以內(nèi)的范圍,其密度隨SiO2含量的提高而增加。在不定形耐火材料中多使用粘稠狀水玻璃,密度為1.30~1.40g/cm3。
 
1)水玻璃的凝結(jié)與硬化:水玻璃具有相當(dāng)良的粘結(jié)性。此種粘結(jié)性的形成過(guò)程依凝結(jié)硬化條件不同而有某些差別,但都與形成凝聚結(jié)構(gòu)有關(guān)。
 
在常溫下,凝結(jié)和硬化很緩慢。在生產(chǎn)中為促進(jìn)水玻璃的硬化,往往添加一定促硬劑。通常多用酸或含金屬離子的外加物,以使水玻璃堿溶液發(fā)生中和作用,加速硅酸鈉的水解,使硅氧凝膠不斷析出并凝聚。
 
由于此種水玻璃加促硬劑后在大氣中即可硬化,故常稱為氣硬性結(jié)合劑。
 
2)水玻璃硬化體在加熱時(shí)的變化,水玻璃硬化體在加熱到50℃以上即開(kāi)始脫水,過(guò)100℃時(shí)硅氧凝膠中的大部分水分即可排除,到300℃基本排盡。
 
3)水玻璃的應(yīng)用:水玻璃除不宜同易水化的白云石類材料配合外,同其他任何瘠性材料皆可配制成各種不定形耐火材料。但是,由水玻璃結(jié)合的不定形耐火材料,不宜水浸和受潮。

不定型耐火材料中常用的外加劑

外加劑是指不定型耐火材料中除耐火的瘠性料(粒狀和粉狀料)和耐火粘土等塑性料以及結(jié)合劑等主要原料以外,在配制過(guò)程中摻入的用以改善不定形耐火材料性能的物質(zhì)。
 
外加劑的用量均不大,一般不過(guò)結(jié)合劑用量的5%。不定形耐火材料中常用的外加劑有減水劑、調(diào)凝劑(促凝劑、早強(qiáng)劑和緩凝劑)、加氣劑、膨脹劑、緩蝕劑等。
 
1、減水劑:在不影響不定形耐火材料可塑性的條件下,減水劑能使單位用水量減少;或在不改變單位用水量的條件下,可改善不定形耐火材料的可塑性,或同時(shí)具有以上兩種效果。因此,此種減水劑也常稱為增塑劑。
 
在不定形耐火材料中,減水劑主要用作水泥結(jié)合的澆注料和水硬性耐火泥的外加劑。 常用的不定形耐火材料減水劑有木質(zhì)素系減水劑和萘系減水劑。另外,還有水溶性樹脂(密胺樹脂)減水劑和糖密類減水劑、腐植酸鹽減水劑。 
 
2、調(diào)凝劑:調(diào)凝劑是調(diào)節(jié)不定形耐火材料凝結(jié)及硬化速度的外加劑。
    
(1)促凝劑與促硬劑(早強(qiáng)劑):促凝劑是能加速凝結(jié)的外加劑,有的也有促硬作用,即導(dǎo)致結(jié)合體早期強(qiáng)度增長(zhǎng),但對(duì)后期強(qiáng)度不一定有積作用,因此促凝劑也常稱為促硬劑(早強(qiáng)劑)。
    
(2)緩凝劑:為便于施工和儲(chǔ)存,需加少量緩凝劑,以適當(dāng)延長(zhǎng)結(jié)合劑凝結(jié)硬化時(shí)間。一般而言,這些外加劑雖可使結(jié)合劑的凝結(jié)硬化速度放慢,但并不改變結(jié)合劑反應(yīng)產(chǎn)物的組成或性能。
 
3、緩蝕劑:緩蝕劑是減緩金屬銹蝕的外加劑。
 
4、其他外加劑:膨脹劑、助熔劑、加氣劑、泡沫劑等等。