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分散剂加入到浇注料中,可以减少加水量和水泥用量,增加流动度,提高制品的致密度和强度。但并非分散剂加入量越多,减水效果越好。这是因为加入过多分散剂,对制品的使用性能有不利影响,同时,过多的分散剂对流动度无积极意义。
浇注料属于共价键化合物,作为耐火材料的原料使用,一方面可以使用它的耐磨性能,莫氏硬度在(9.0~9.5),另一方面可以使用它的高温强度,1400℃下的耐压强度仍然能达到100MPa以上,作为耐火材料的原料唯一的缺陷是在氧化气氛下的氧化,但有关于在水蒸气环境下的氧化依据并没有太多的公开资料。浇注料未经烧结且孔径分布呈现微孔化特征,有效缓解了体积变化以及SiO2析晶诱发的相变应力,有利于材料的结构整体性。
改善耐火浇注料抗爆裂性的措施主要有2种,合理的干燥升温制度以及防爆添加剂的运用。受限于各窑炉生产条件不一,较难制定统一合理的干燥升温制度,因此,常采用加入防爆裂物质的方式来改善耐火浇注料的抗爆裂性。新型高强抗侵蚀浇注料具有优良的抗侵蚀性和较好的抗热震性,使得其广泛用于大型窑炉关键部位内衬。在生产过程中通过结构、颗粒级配、材质、添加剂等方面对提高其抗爆裂性能进行了调整,但同时也带来了一些问题,如凝结速度过快、硬化延迟和流动性瞬间丧失等,致使耐火浇注料爆裂时有发生。
耐火浇注料在使用过程中时常发生爆裂,爆裂厚度为50~100mm,拟选用目前耐火浇注料较为常用的一种聚丙烯防爆纤维,改善或解决此类问题再次发生。聚丙烯防爆纤维其为聚乙烯材质,纤维较细,长径比较大,因此比表面积较大,有助于软化熔融,当然亦和材料本身成分熔点低有有一定关系。
耐火浇注料的剥落爆裂机理指耐火浇注料是由其烘烤过程中产生的高蒸气压力及不均匀的热应力共同作用结果。耐火浇注料在烘烤过程中内部蒸汽大量的产生特别是浇注体内结晶水的挥发,容易在150~250℃之间通过气孔挥发至耐火浇注料的表面。如果此时温控不当,浇注料内蒸汽压过大就会造成浇筑体炸裂,所以采用聚乙烯防爆纤维利用其低熔点低熔融的物理特性,在耐火浇注料烘烤过程中内部蒸汽大量产生的温度区间(150℃~220℃)时形成聚乙烯防爆纤维的熔融产生离隙,形成间距造成拉拔效应,促使结晶水的内蒸汽挥发过程中对浇筑体的膨胀影响缩减到最小。
耐火浇注料添加防爆纤维后在使用过程中还需要考虑纤维熔融后对浇注料孔隙、强度、耐腐蚀与耐磨性能的影响,不同特征材质的防爆纤维软化熔融温度对耐火浇注料抗爆裂性能的影响并非唯一,防爆纤维的外观形貌、长度、直径、材质成分等亦共同影响耐火浇注料防爆裂性能,且耐火浇注料本身诸如体密、强度、气孔率、透气度等多重因素影响也都不是完全没有可能造成耐火浇注料的爆裂。
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