1.10铝-镁质浇注料

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耐火浇注料介绍

耐火浇注料介绍

耐火浇注料介绍
耐火浇注料是一种用于高温工业窑炉和炉膛等设备衬里的材料。

它具有高温稳定性、耐磨性、耐化学腐蚀性和抗冲击性等特点,能够经受高温、高压和化学侵蚀等恶劣环境的考验。

耐火浇注料根据其成分和用途,可分为多种类型,如以下几种:
1. 铝酸盐浇注料:主要成分为氧化铝和硅酸铝钙等,具有较高的抗渣、耐酸碱侵蚀能力,适用于铝电解槽、炼钢转炉等设备的内衬。

2. 硅酸盐浇注料:主要成分为硅酸盐和氧化铝等,具有良好的耐火性、抗冲击性和耐磨性,适用于陶瓷窑、玻璃窑等设备的内衬。

3. 镁质浇注料:主要成分为轻烧镁粉、重烧镁砂等,具有高强度、高温稳定性和较好的耐磨性,适用于高炉、电炉等设备的内衬。

除了以上几种类型的耐火浇注料,还有不同成分和用途的其他类型,如碳化硅浇注料、氧化铝碳化硅浇注料等。

在使用耐火浇注料时,需要根据具体的设备和工艺要求选择合适的材料,并进行正确的施工和维护,以保障设备的安全稳定运行。

钢包用尖晶石—镁质浇注料的开发

钢包用尖晶石—镁质浇注料的开发

目前 , 作 为 钢 包 内 衬 耐 火 材 料 主 要 使 用 铝 一镁 质
浇注料 。铝 一镁 质 浇注 料具 有 耐蚀 性 和耐 浸 润性 优 良 等 特点 ,可 提高 使用 寿命 以降低钢 包成 本 。 然 而 ,随 着 钢包 各 种二 次精 炼 比率 的提 高 ,钢 包
内 衬 耐 火 材 料 的 负 荷 比 以 往 增 大 了 。 目前 的 状 况 是 , 随着 处 理 时间 和处 理 温 度 的提高 ,以及 处 理 渣的 高碱
目前 ,有众 多供货 商 已成为 国际上 知名 的企 业 。
巴西 的耐火 材 料 主要 供 给钢 铁 工业 、水 泥工 业 、 有 色金属 工业 等 ,其所 占比例如 图 1 示 。 所
由于 巴西耐 火 材料 公 司大部 分 是经 销 公 司 ,生产 企 业 只 占少 数 , 因 而 应 根 据 用 户 的 使 用 情 况 ,拓 展 品
浸润性 的范 围 内 。 当 比 较 铝 一尖 晶 石 质 浇 注 料 和 铝 一镁 质 浇 注 料 时 发 现 ,在 加 热 时 ,氧 化 铝 和 氧 化 镁 发 生 反 应 生 成 二 次 尖 晶 石 。这 种 铝 一镁 质 浇 注 料 的 耐 用 性 优 良 。 二 次 尖 晶 石 由于 不 仅 比 破 粉 碎 的 尖 晶石 细 ,而 且 可 均 匀 分 散 ,所 以耐 浸 润 性 优 良 。 另 外 , 由 于 在 生 成 二 次 尖 晶 石 时 伴 随 着 膨 胀 ,所 以在 约 束 下 发 生 致 密 化 ,可 提 高
维普资讯
20 0 2年 第 5期
裹 1 原料 名称 原 材 料 分 布 分 布州 、 区
国 外 耐 火 材 料
裹3 产 品名称 镁碳砖 镁铬砖 SC—S3 4 i iN 砖 耐 火 产 品 供 应 商 供应 商 I A Man B R、 g um、am aan S/ G b i Man g um、B R IA S i G bi、 ans am aan M g ei m

加入铝粉的铝镁耐火浇注料的热性能

加入铝粉的铝镁耐火浇注料的热性能
用 原料 的性 能 详见 表 1和 表 2 。 向浇 注料 的混合 料
现爆 裂性 开裂 , 防 止含 碳 砖 或 其 他 耐 火 材料 整 体 内
衬 产 生氧 化现 象 。此 外 , 采 用 含 铝 粉 的 高铝 浇 注 料 浇注 的钢包 内衬具有 较 长 的使 用 寿命 。
许 多研 究 工 作 者 探 讨 了 向 浇 注 料 中加 入 铝 粉
在 本 研 究 工作 进 行 试 验 的过 程 中测 定 了 加 入 金 属 铝 粉 的 A 1 0 一 Mg O系 浇 注 料 的 抗 爆 裂 性 及 抗 热 震 性 。在 3 0 0 t 钢 包 整 体 内 衬上 采用 A 1 : 0 , 一 Mg O 系浇 注 料 进 行 了 多次 试 验 , 结果表 明 , 在 钢 包 整 体 内 衬 上 使 用 该 种 浇 注 料 可 改 善 其
温度及 加 入铝粉 的数 量 等 。引入 了若 干个 向浇 注料
中加入 铝粉 的最 佳方 法 , 以防 止产 生下 列危 害 , 诸 如 由于 H 气 体 的 快 速 析 出 引 起 的 裂 纹 扩 散 或 者 爆
裂。
本 研究 工作 的 目的是 要评 估加 入 塑性纤 维及 铝
粉 时高 铝浇 注料 的抗 热 震 性 。首 先 , 在 加 入 不 同数 量 铝 粉 时 测 定 了 所 产 生 的 H, 气体数量 , 然 后 制 备 了试 验 用 试 样 , 该试样具 有最佳 数量 的 H 气 体 。 对 块状试 样 进 行 快 速 冷 却 之 后 观 察 了裂 纹 形 成 情
第3 8 卷 第1 期
2 0 I 3年 2月
耐 火 与 石 灰
・ 3 1・
加 入 铝 粉 的铝 镁 耐 火 浇 注 料 的 热性 能

浇注料指标

浇注料指标

高铝浇注料(钢纤维增强/PA-80胶结合)指标用途特性水泥窑衬、窑口、下料口、炉门、炉门框等磨损冲击部位浇注与修补工业炉窑耐火内衬浇注与修补根据需要预制成各种砖型耐磨抗击---钢纤维增加,抗冲击、抗冲刷、耐磨损,使用寿命长;快硬快烘---浇注后2-3小时硬化,可立即烘炉,烘炉时间5-10小时或更短;耐火度高---选料精良,浇注料耐火度高达1790度,高温性能卓越;施工方便---机器搅拌,震动浇注施工;节约工期---大幅度缩短工期,经济效益显著。

烧后线变化%烧后抗压强度≥ Mpa型号化学成分Al 2O 3%≥抗急冷急热性(次)最高使用温度MST ℃耐火度≥℃体积密度g/cm 31000℃ 110℃×24h1000℃×3h1400℃×3h ZYPAf-65655013501700 2.3±0.3405050ZYPAf-70705014001750 2.4±0.3405050ZYPAf-75755014501790 2.6±0.3506060ZYPAf-80805015501790 2.8±0.3506060用法:加高温胶搅拌成砂浆即可施工,变可捣打施工,或预制成型。

关键字:浇注料 耐火材料刚玉= 三氧化二铝刚玉(CorundumКорунд)名称源于印度,系矿物学名称,宝石学上具备宝石条件的称红宝石(Ruby)、蓝宝石(Sapphire)。

刚玉Al2O3的同质异像主要有三种变体,分别为α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3、,根据X衍射分析确还有η-Al2O3(等轴晶系)、ρ-Al2O3(晶系不确定)、χ-Al2O3(六方晶系)、κ-Al2O3(六方晶系)、δ-Al2O3(四方晶系)、θ-Al2O3(单斜晶系[1])。

刚玉颜色多种,有无色、白、金黄(色素离子Ni、Cr)、黄(色素离子Ni)、红(色素离子Cr)、蓝(色素离子Ti、Fe)、绿(色素离子Co、Ni、V)、紫(Ti、Fe、Cr)、棕、黑(色素离子Fe、Fe)、白炽灯下蓝紫、日光灯下红紫效应(色素离子V)。

【超全】一文让你了解耐火材料所有的浇注料,内附部分浇注料技术配比

【超全】一文让你了解耐火材料所有的浇注料,内附部分浇注料技术配比

【超全】一文让你了解耐火材料所有的浇注料,内附部分浇注料技术配比耐火浇注料是一种不经煅烧,加水搅拌后具有较好流动性的新型耐火材料,是不定形耐火材料中的一个重要品种。

由耐火骨料、耐火粉料和胶结剂(或另掺外加剂)按一定比例组成的混合料。

可以以散状形式出厂,也可制作成预制件。

耐火浇注料通常可按胶结剂种类、耐火骨料品种以及气孔率大小分类。

按胶结剂种类和结合方式分为:①水合结合的浇注料,如硅酸盐水泥结合耐火浇注料;铝酸盐水泥结合耐火浇注料;ρ-Al2O3结合耐火浇注料。

②水合结合加凝聚结合的浇注料,如低水泥结合耐火浇注料,超低水泥结合耐火浇注料。

③凝聚结合的浇注料,如黏土结合耐火浇注料,超微粉结合耐火浇注料,硅溶胶或铝溶胶结合耐火浇注料。

④化学结合的浇注料,如水玻璃结合耐火浇注料,磷酸及磷酸盐结合耐火浇注料,聚磷酸盐结合耐火浇注料,硫酸盐结合的耐火浇注料以及酚醛树脂结合的浇注料等。

按耐火原料品种分为硅质,半硅质,黏土质,髙铝质,刚玉质,镁质,尖晶石质以及特殊骨料耐火浇注枓(特殊骨料包括碳化硅、铬渣和锆英石等按气孔率分又为致密浇注料和轻质浇注料。

硅酸盐结合耐火浇注料是以普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和硅酸盐耐热水泥等为胶结料,与耐火骨料、粉料配制而成。

其使用温度为700-1200℃,可用于整体承重耐热结构和窑炉内衬,特别是在热工设备基础和底板烟道、烟囱内衬以及热贮矿槽等工程中应用较多。

其材料组成与使用范围见下表。

按胶结剂种类不同可分为矾土水泥耐火浇注料、铝-60水泥耐火浇注料、低钙铝酸盐水泥浇注料利纯铝酸钙水泥耐火浇注料等。

铝睃盐水泥耐火浇注料具有快硬高强、热籐稳定性好、耐火度髙等特点,因此广泛应用于冶金、石油化工、水电、建材和机械等工业部门的一般工业窑炉和热工设备上,其最髙使用温度为1400-100℃,有的可达1800℃左右。

A 普通铝酸盐水泥结合耐火浇注料普通铝酸钙水泥结合耐火浇注料常用的胶结剂为矾土水泥、铝-60水泥、低钙铝酸盐水泥。

日照铝镁质浇注料施工方案

日照铝镁质浇注料施工方案

日照铝镁质浇注料施工方案1. 引言铝镁质浇注料是一种重要的耐火材料,广泛应用于高温工业领域。

本文档旨在介绍日照铝镁质浇注料的施工方案,包括施工准备、材料配比、操作流程等内容。

2. 施工准备2.1 材料准备铝镁质浇注料的主要原材料包括氧化铝、氧化镁、硅沙等。

在施工前,需要将这些原材料按照一定比例准备好。

2.2 设备准备在施工中需要准备好适当的设备,包括搅拌机、浇注设备、检测仪器等。

2.3 工作环境准备施工现场需要保持整洁,并确保通风良好。

施工人员需要佩戴适当的个人防护装备,如口罩、安全帽等。

3. 材料配比铝镁质浇注料的配比根据具体工程的要求进行调整。

一般情况下,氧化铝的含量为30%-60%,氧化镁的含量为30%-40%,硅沙的含量为5%-10%。

可以根据实际需要进行微调。

4. 操作流程4.1 清理施工面施工前需要清理施工面,确保其干净、无异物。

4.2 浇注前处理在浇注前,需要对施工面进行必要的处理,例如喷涂防粘剂,以防止浇注料黏附。

4.3 搅拌材料将事先准备好的原材料放入搅拌机中进行搅拌,搅拌时间根据材料配比和搅拌机的性能进行调整。

4.4 浇注将搅拌好的铝镁质浇注料倒入浇注设备中,然后从施工面开始进行均匀浇注,直至要求的厚度。

4.5 检测在浇注完毕后,需要进行相应的质量检测,以确保浇注料的质量符合要求。

4.6 养护铝镁质浇注料在浇注后需要进行一定的养护。

一般情况下,可以使用喷水保持施工面湿润,同时避免急剧温度变化。

5. 安全注意事项•在施工过程中,严禁吸烟或使用明火。

•施工人员需要佩戴个人防护装备,如手套、护目镜等。

•施工现场要保持整洁,并避免杂物堆放。

•注意通风情况,避免长时间暴露在浇注料的粉尘中。

6. 总结本文档简要介绍了日照铝镁质浇注料的施工方案,包括施工准备、材料配比、操作流程等内容。

在施工过程中,需要严格遵守安全注意事项,并进行质量检测与养护工作,以确保最终的工程质量。

耐火浇注料结合体系的发展与应用

耐火浇注料结合体系的发展与应用

耐火浇注料结合体系的发展与应用作者:张勤学黄育飞来源:《城市建设理论研究》2012年第34期摘要综述了不定形耐火浇注料与不同结合体系结合浇注料的发展与应用,具体阐述了MgO-SiO2-H2O、水泥、ρ-Al2O3及溶胶结合浇注料的特点与应用,总结了今后不定形耐火浇注料的发展方向。

关键词浇注料,MgO-SiO2-H2O,水泥,ρ-Al2O3,溶胶中图分类号: TQ175.7 文献标识码: A 文章编号:引言不定形耐火材料是一种不经锻烧的新型耐火材料。

它是由骨料、粉料、结合剂、添加剂按一定比例配制混合而成的混合集料,多数情况在使用现场成型,造形任意,在烘烤后即可投入使用,也可在生产车间先预制成型,经简单处理后运抵使用现场安装投入使用。

近几年來,随着耐火材料所服务的钢铁等高温工业的快速发展,不定形耐火材料以其工艺简单,施工方便,整体性好,节能降耗等优点,越来越被广泛关注和认可,与不定形耐火材料相关的新技术、新工艺、新方法和新装备也不断涌现[1-3]。

其技术特点开始向高纯、复合、功能方向发展[2,3]。

目前我国不定形耐火材料的产量已达到耐火材料总产量的三分之一以上,已广泛应用于各类冶金,建材及石化领域。

不定形耐火浇注料的发展耐火浇注料是一种由耐火物料制成的粒状和粉状材料,并加入一定量结合剂、添加剂和水分共同组成。

同其他不定形耐火材料相比,耐火浇注料结合剂和水分含量较高,流动性较好,故可根据使用条件对所用材质和结合剂加以选择,因而浇注料种类很多,应用非常广泛,为主要的不定形耐火材料。

随着不定形耐火材料的不断进步,耐火浇注料的发展也进入相对成熟阶段。

开发出了微粉、硅溶胶、铝溶胶及低水泥、超低水泥等结合的浇注料,减少了浇注料中杂质的含量,使浇注料的结合机理发生了显著的变化,显著提高了耐火浇注料的高温物理、力学性能[1]。

耐火浇注料的许多性质不仅受骨料与粉料的材质和颗粒级配影响,在相当大程度上也取决于结合剂的品种和数量。

铝镁质耐火浇注料

铝镁质耐火浇注料

铝镁质耐火浇注料低水泥铝镁质耐火浇注料是在水玻璃铝镁质耐火浇注料的基础上发展起来的,在中、小型钢包上使用,取得了较好的效果。

当采用较高档的耐火原料,用科学方法设计材料的配方,就能配制成功高技术低水泥铝镁质耐火浇注料,可在大、中型钢包上使用,提高了包龄。

低水泥铝镁质耐火材料的抗渣性能,与铝镁尖晶石耐火浇注料相似,而优于铝尖晶石质耐火浇注料,因此被国内外用户选用,特别是日本钢包上使用普遍。

另外,该料在大型高炉出铁沟的脱硅倾注沟上使用,其寿命高于Al2O3 – SiC – C 质铁沟料。

组成材料和性能:低水泥铝镁质耐火浇注料的高技术基础是高档原料和科学配方,施工、烘烤和精心工艺操作及维护,是其高寿命的保证。

该料在100吨左右的钢包上使用,包龄为60 ~ 120次。

下表为低水泥铝镁质耐火浇注料的主要性能。

编号1 ~ 编号3用电熔白刚玉作耐火骨料和部分粉料;编号4 ~ 编号6分别用板状刚玉、致密刚玉和特技矾土熟料做耐火骨料,耐火粉料部分用电熔白刚玉;编号5 用轻烧镁砂粉,其余编号的用电熔镁砂粉;采用α- Al2O3 和SiO2 超微粉、CA-70水泥、三聚磷酸钠分散剂和快干剂等材料,精心配制。

从下表中看出,低水泥铝镁质耐火浇注料的性能是优良的。

MgO 含量不大于8%,与Al2O3 的含量为89% ~ 97.6%,说明材料优良;烧后线变化均为正值,气孔较低,强度较高,有利于浇注料的使用。

低水泥铝镁质耐火浇注料的主要性能登封市鑫源耐火材料厂专业生产加工各种不定性耐火材料,产品性能优良,能够任意造型,可机械化施工,衬体整体性好和使用寿命高等优点。

欢迎社会各界人士来我厂参观洽谈,努力把不定性耐火材料的发张推向一个新阶段,使它在高温技术领域中发挥更大的作用。

耐火材料浇注料一立方是多少吨

耐火材料浇注料一立方是多少吨

一般来说 ,耐火浇注料的比重都是跟体积密度有关的,体密越高浇注料就越重,主要看是什么材料的,它体积密度值差别比较大,从0.5-3.1都有,所以不好说具体是多少。

体积密度值是材料的一个指标,根据材质的不同耐火浇注料有好多种,一般的粘土质每立方2·3---2·45吨,高铝质每立方2·5---2·85吨,刚玉质每立方2·9--3·3吨,镁质2·7---2·9吨,轻质浇注料每立方0·6--1·8吨等,这只是大概,具体还跟配方有关。

立方是体积单位,有立方米,立方分米,立方厘米等,吨是质量单位, 1吨=1000kg ,引入一个密度的概念:物质每单位体积内的质量。

单位: g/cm3或kg/m3, ρ=M/V ,质量(M) =体积(V) *密度(ρ) , 可根据这个公式进行换算。

以高铝耐火浇注料为例,体积密度为:2.5(g/cm3),一立方的重量就为:M=1(m3)立方米(1000000cm3)*2.5(g/cm3)=2500000g =2500kg=2.5吨,所以得出1立方需要用到2.5吨的浇注料。

耐火材料的好坏主要是看其组成成分、含铝量、和耐火温度等。

一般销售厂
家会提供该类的标准。

材料的好坏是其中一个元素。

耐火砖也分高铝砖和粘土砖,浇注料也要看成分比例是否合适。

好的配比对其凝固硬度有很大的影响,买之前可详细咨询下供应商或请教窑炉砌筑人员。

巩义市恩众耐材科技有限公司是冶金用耐火材料专业生产厂家,主要产品有铁水预处理脱硫喷枪、镁碳砖、整体炉盖及预制件等功能材料,钢包浇注料、铁包浇注料、自流料、火泥等不定形耐火浇注料。

提高镁质浇注料抗热震性的研究

提高镁质浇注料抗热震性的研究

提高镁质浇注料抗热震性的研究□ 张海萍 汪厚植 顾华志 张文杰武汉科技大学 武汉430081 纯镁质材料的显著缺点就是所使用的镁砂原料的热膨胀系数大(13.5×10-6℃-1),使其在快速烘烤过程中在材料内产生很大的热应力,易造成热震损伤,影响了材料的高温使用性能,从而限制了镁质浇注料的使用。

本研究旨在改进镁质浇注料的抗热震性。

1 试验1.1 原料采用烧结镁砂、Al2O3微粉、镁铝尖晶石和硅微粉等为原料,并添加适量钢纤维。

其中,钢纤维长为25mm、宽为1mm、厚为0.2mm,G D型。

原料化学成分如表1所示。

表1 原料的化学成分(w)% 项目烧结镁砂Al2O3微粉SiO2微粉镁铝尖晶石MgO92.73-0.7830.87Al2O3-99.30 1.0362.48SiO2 3.40-94.77-Fe2O3--0.77-CaO 2.87- 1.30-1.2 试样的制备试样以烧结镁砂为主要原料,添加适量α2Al2O3微粉、镁铝尖晶石等,硅微粉作结合剂。

配料后在搅拌锅中干混1min 后,加水再搅拌3min,浇注成40mm×40mm×160mm试样,经24h养护后脱模,放入110℃的烘箱内干燥24h。

1.3 抗热震性测试方法将烘干的试样冷却至室温后,放入到已升温至1100℃并保温10~15min的加热炉中,迅速升温使之回复至1100℃,并保持20min,然后立即从炉中取出试样迅速浸入流动冷水(10~30℃)中,急冷3min后,立即取出试样,放在空气中自然干燥5~10min,观察和记录试样端面破裂情况。

如此反复急冷急热试样,直至试样受热端面破损一半为止,记下急冷急热的周期次数,即为抗热震性的次数。

2 结果与讨论2.1 临界粒度对镁质浇注料抗热震性的影响临界粒度对镁质浇注料抗热震性的影响见表2。

表2 临界粒度对抗热震性的影响试验编号1#2#3#4#临界粒度/mm35815抗热震次数717917由表2可见,随着临界粒度的增大,抗热震性增强。

镁质浇注料烘烤后开裂原因

镁质浇注料烘烤后开裂原因

镁质浇注料烘烤后开裂原因
镁质浇注料在烘烤后开裂的原因可能有多种,下面我将从多个
角度来分析可能的原因:
1. 温度变化,在烘烤过程中,温度的变化可能是导致镁质浇注
料开裂的主要原因之一。

如果烘烤过程中温度变化过大或者过快,
会导致材料内部产生热应力,从而引起开裂。

2. 材料成分,镁质浇注料的成分也会影响其烘烤后是否容易开裂。

如果材料中存在不均匀的化学成分或者含有过多的杂质,都可
能导致烘烤后的收缩不均匀,从而引起开裂。

3. 烘烤工艺,烘烤工艺的控制也是影响镁质浇注料开裂的重要
因素。

如果烘烤的时间、温度、速度等参数控制不当,都可能导致
镁质浇注料在烘烤后出现开裂现象。

4. 结构设计,材料的结构设计是否合理也会影响其在烘烤后的
稳定性。

如果材料的内部结构设计不合理,容易产生内部应力集中,从而导致开裂。

5. 材料处理,在制备过程中,材料的处理也会对其烘烤后的性
能产生影响。

比如振实度、干燥方式等处理方法的选择都可能影响
材料的烘烤性能。

综上所述,镁质浇注料烘烤后开裂的原因可能涉及材料本身的
成分、结构设计,烘烤工艺的控制等多个方面。

为了解决这一问题,需要综合考虑材料的成分配比、烘烤工艺参数的优化、以及材料的
结构设计等因素,从而降低镁质浇注料烘烤后开裂的可能性。

1.9水玻璃结合浇注料

1.9水玻璃结合浇注料

用水玻璃作结合剂,与耐火集料和外加剂配制成的可浇注耐火材料称为水玻璃结合浇注料。

水玻璃为碱金属硅酸盐,化学通式为R2O·nSiO2·mH2O,R2O指碱金属氧化物,有硅酸钠水玻璃、硅酸钾水玻璃、硅酸季胺水玻璃和钾钠硅酸盐水玻璃等。

但在不定形耐火材料中大量使用的是硅酸钠水玻璃。

硅酸钠水玻璃按其模数M(指SiO2与Na2O摩尔比)不同可分为中性水玻璃(M不小于3)和碱性水玻璃(M小于3.0)但这只是一种习惯分类法,实际上无论是中性水玻璃或碱性水玻璃,水解后的水溶液均呈碱性。

水玻璃是一种强碱弱酸盐,在水中易发生水解,其水解反应较复杂,硅酸钠水玻璃的水解反应可归纳为如下反应:Na2O·nSiO2+mH2O→2NaOH+nSiO2(m-1)H2O而NaOH又会进一步电离成Na++OH-,从而使水玻璃熔液呈碱性反应。

水玻璃溶液实际上是胶体溶液。

水玻璃的物理性能是以模数M,密度D和黏度η来衡量,其模数计算式如下:M=1.023SiO2/Na2O式中,SiO2和Na2O分别指水玻璃中SiO2和Na2O的百分含量。

密度可用波美计测定,密度D与波美度(ºBe′)之间的关系如下:D=145/(145-ºBe′)或ºBe′=145-145/D用水玻璃溶液作浇注料的结合剂时,其作业性能主要取决于黏度,而黏度则随水玻璃的密度与模数而变,其关系如图17-10所示。

水玻璃既可作酸性(如硅质、蜡石质)和中性(黏土质、高铝质)浇注料的结合剂,又可作碱性(如镁质镁铬质、镁铝质)浇注料的结合剂。

作酸性和中性耐火浇注料的结合剂时,必须加促凝剂才能发生凝结与硬化作用。

一般采用氟硅酸钠(Na2SiF6)作为促凝剂,其促凝反应如下:随着反应的进行,硅酸溶胶会变成凝胶不断析出,从而形成了坚固的硬化产物。

除氟硅酸钠外,可作水玻璃促凝剂的物质还有聚合磷酸钠、磷酸钠、氯化铝、CO2、Ba(OH)2、Ca(OH)2、乙酸乙醇、乙二醛等。

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以氧化铝和氧化镁为主要成分的可浇注耐火材料,包括有化学结合(水玻璃结合)的、水化结合(纯铝酸钙水泥结合)的和凝聚结合(氧化硅微粉+氧化镁细粉结合)的铝-镁质浇注料。

按所采用的原料品质不同可分为:普通铝-镁质浇注料;普通高铝-尖晶石质浇注料;氧化铝-氧化镁质浇注料;氧化铝-尖晶石质浇注料。

(1)普通铝-镁质浇注料是由特级或一级高铝矾土骨料与粉料(Al2O3≧85%)、烧结镁砂粉(MgO≧92%)组成的。

早期(20世纪80年代)的普通铝-镁质浇注料是用水玻璃溶液作结合剂,用于作钢包内衬具有较好的抗熔渣的渗透性,适于作模铸钢包内衬;但由于这类浇注料中含有水玻璃带入的Na2O,其高温荷重软化温度较低、抗熔渣侵蚀性也差,不适于作连铸钢包和炉外精炼钢包内衬使用,因此现在改用氧化硅微粉和氧化镁细粉作结合剂,依靠凝聚作用而产生结合。

1)凝聚结合的作用机理是:SiO2微粉与MgO细粉在水中先形成溶胶。

在水溶液中,SiO2胶粒是带负电的,MgO粒子在水化过程中会缓慢释放出Mg2+离子。

当Mg2+离子被带负电的胶体SiO2粒子吸附并使SiO2胶体粒子表面达到等电点时,SiO2粒子即发生凝聚作用,从而产生结合作用。

这类凝聚结合的浇注料避免了上述用水玻璃结合浇注料带入Na2O的不利影响,从而提高了浇注料的高温使用性能,现已普遍取代水玻璃结合铝-镁质浇注料用作中、小连铸钢包内衬。

2)凝聚结合的普通铝-镁质浇注料配料组成为:骨料为20~10mm,50%;10~5mm,10%;小于5mm,40%的高铝热料颗粒,粉料是由特级高铝熟料粉(小于0.074mm)、烧结镁砂粉(小于0.074mm)和氧化硅微粉(烟尘硅小于1μm)组成的。

骨料与粉料之比一般为(65~70):(35~30)。

但粉料(基质)的配合比中要严格控制镁砂粉和氧化硅微粉的加入量。

其加入量是根据使用性能要求通过试验来确定。

3)凝聚结合铝-镁质浇注料的一般理化性能如下:化学成分:w(Al2O3)68%~76%,w(MgO)6%~8%,烘干(110℃,24h)后体积密度2.80~2.95g/cm3,耐压强度30~50MPa,抗折强度5~10MPa,1500℃,3h烧后体积密度2.70~2.90g/cm3,耐压强度40~80MPa,抗折强度8~12MPa,线变化率±0.5%。

此类浇注料用于作连铸钢包整体内衬。

使用寿命随使用条件不同而波动,一般在80~120炉次。

(2)普通高铝-尖晶石质浇注料,是用特级(或一级)高铝矾土骨料与粉料、矾土基烧结尖晶石骨料与粉料来配制的,浇注料的结合方式有两种:水化(水泥)结合的浇注料和凝聚结合的浇注料。

1)水化结合的浇注料基质是由烧结尖晶石粉、特级高铝熟料粉(或刚玉粉)、纯铝酸钙水泥和为了的分散剂组成的。

其中纯铝酸钙水泥加入量要严格控制,一般为5%~8%,加入量过多会大大降低浇注料的高温使用性能。

2)凝聚结合的浇注料基质是由烧结尖晶石粉、特级高铝熟料粉(或刚玉粉)、烧结镁砂粉、SiO2微粉和微量分散剂组成的。

其中烧结镁砂粉的加入量一般为6%~8%、SiO2微粉加入量为2%~3%。

普通高铝-尖晶石质浇注料集料的粒度组成可按Andreassen粒度分布方程来调配。

其粒度分布系数q值控制在0.26~0.35之间。

尖晶石加入量在10%~15%之间,其中部分以3~1mm颗粒加入,部分以小于0.074mm粉料加入。

一般聚凝结合高铝-尖晶石质浇注料理化性能见表17-11.
这类浇注料的特点是:中温(1000℃)与高温(1550℃)强度差别小。

有助于克服因热应力而引起的结构剥落,其抗结构剥落的能力要比普通铝-镁质浇注料略胜一筹。

适合于作中、小型连铸钢包整体内衬,中间包永久衬和电炉出钢槽内衬等。

(3)纯氧化铝-氧化镁质浇注料,此类浇注料的骨料用电熔白刚玉、或板状氧化铝、或电熔高铝刚玉。

粉料是由刚玉细粉和微粉、反应性氧化铝粉、烧结镁砂粉、氧化硅微粉和分散剂组成的,属凝聚结合浇注料。

试验结果表明:浇注料中的MgO含量应控制在6%~8%为宜,高于此范围,抗渣的侵蚀性变差。

而低于此范围,抗渣的渗透性变差,要求在使用中借助于原位反应在基质中生成以尖晶石为主的结合相,而SiO2微粉的目的在于提高浇注料的强度和调节(控制)线变化率,因为SiO2微粉有促进烧结和降低因原位反应生成尖晶石的线膨胀率的作用。

但SiO2微粉加入量不宜过高,过高时不但抗侵蚀性明显下降,而且抗热震性能也变差。

纯氧化铝-氧化镁质浇注料的粒度组成也可按Andreassen粒度分布方程控制其粒度分布系数q值。

配制振动成型浇注料时,可取q值为0.26~0.35,而配制自流型浇注料时取q值为0.21~0.26,同时刚玉微粉(α-Al2O3微粉)最好采用双峰粒度分布的微粉,并应采用高效分散剂。

这类氧化铝-氧化镁质浇注料的一般理化性能如下:
1)化学成分:w(Al2O3)89%~91%,w(MgO)6%~8%.
2)110℃,24h烘干后:体积密度2.95~3.00g/cm3,抗折强度7.5~8.5MPa,显气孔率18%~20%。

3)1500℃,24h烧成后:体积密度2.9~2.95g/cm3,抗折强度12~16MPa,显气孔率20%~23%,
线变化率+(1.0%~1.5%).
纯氧化铝-氧化镁质浇注料,一般用于作大型钢包(大于100t)渣线以下整体内衬,使用寿命比普通铝-镁质浇注料高1倍以上,也可作其他高温炉、容器和流槽的内衬。

(4)纯氧化铝-尖晶石质浇注料,是用电熔或烧结刚玉、或板状氧化铝作骨料,粉料(基质)是由纯合成尖晶石粉、α-氧化铝微粉、反应性氧化铝粉、纯铝酸钙水泥和分散剂组成的。

此类浇注料中铝酸钙水泥加入量为3%~8%(质量),属低水泥结合浇注料。

(5)这类浇注料的特点是不加入镁砂,MgO是以尖晶石形式加入,因而不存在使用中MgO 与Al2O3原位反应生成尖晶石而产生明显的体积膨胀效应。

使用中残余线变化率小、体积较稳定。

但尖晶石与Al2O3反应生成有阳离子空位的富铝尖晶石和铝酸钙水泥与Al2O3反应生成六铝酸钙(CaO·6Al2O3),会出现微量的体积膨胀效应。


浇注料的粒度组成与纯氧化铝-氧化镁质浇注料相似,根据施工性能(振动型或自流型)的要求来确定粒度配比,振动型的取粒度分布系数q值为0.26~0.35,而自流型的取q=0.21~0.26,也可按如下范围来配制:大于1mm为35%~50%,1~0.045mm为15%~30%,小于0.045mm为35%~40%。

在此范围内可获得自流值大于180mm的自流型浇注料。

典型的自流型氧化铝-尖晶石质浇注料的理化性能见表17-12.
纯氧化铝-尖晶石质浇注料,主要用于作大型(大于100t)钢包整体内衬,使用寿命可达200~260炉次,也可用于制作高功率、超高功率电炉炉盖衬体,以及用于制作钢包透气砖、吹氩或喷粉整体喷枪衬体等。

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