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提高鋁酸鹽水泥結(jié)合澆注料中溫強度的方法

發(fā)布時間：

2022-11-04

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鋁酸鹽水泥結(jié)合澆注料主要是以鋁酸鈣水泥做結(jié)合劑，與耐火骨料和粉料或摻外加劑按比例配合并經(jīng)加水攪拌、成型及養(yǎng)護后制成。鋁酸鈣水泥是由燒結(jié)法或熔融法生產(chǎn)的鋁酸鈣水泥熟料經(jīng)磨細而制成的水硬性膠凝材料，主要礦物相是CA、CA2，具有快硬高強、耐火和抗硫酸鹽侵蝕等特性。鋁酸鹽水泥結(jié)合澆注料有粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)澆注料，在高爐熱風爐中主要應(yīng)用于熱風爐爐底、下部人孔、煙道口、冷風入口、熱風出口、熱風管道、燃燒器等部位，復雜部位整體澆筑能提高結(jié)構(gòu)強度和施工效率，提高熱風爐使用壽命。

鋁酸鹽水泥耐火澆注料的常溫耐壓強度隨著養(yǎng)護時間的延長而增大，1d即可達到較高強度，后續(xù)強度緩慢增長，主要是因為鋁酸鹽水泥的主要礦物相CA水化快，在水化開始后12h內(nèi)放熱可達到80%以上。

鋁酸鈣水泥結(jié)合澆注料燒后耐壓強度隨著加熱溫度的升高而逐漸降低，在900～1200℃時降到最低，隨后繼續(xù)升高溫度，由于形成陶瓷結(jié)合，強度大幅提升。中溫強度是指900～1200℃時的強度，鋁酸鹽水泥結(jié)合澆注料中溫強度下降是普遍規(guī)律，一般中溫強度下降率在20～50%，因為耐火澆注料的脫水溫度一般在150℃時脫水量為10%，在290～330℃時脫水量為20～35%，510℃到600℃左右時，結(jié)晶水和游離水能脫到80%左右，在900℃時，能脫除90%左右的游離水和部分結(jié)合水，剩余結(jié)合水在900～1200℃之間脫除時，使原有晶格破壞，形成新的礦物結(jié)構(gòu)及二次CA、CA2化，導致顯氣孔率增大，同時由于溫度低、燒結(jié)作用不明顯，其結(jié)構(gòu)呈酥松狀，致使耐火澆注料強度降低。

提高中溫強度的方法有兩種，一是摻加α-Al2O3細粉，使?jié)沧⒘显?00～1200℃產(chǎn)生膨脹效應(yīng)的化學反應(yīng)，以此來彌補由于澆注料脫水反應(yīng)而產(chǎn)生的的氣孔增大、結(jié)構(gòu)酥松等缺陷，通過膨脹補償收縮效應(yīng)，填充氣孔，改善鋁酸鹽水泥結(jié)合澆注料的中溫強度。反應(yīng)式如下：

CaO+ Al2O3→CaO·Al2O3 （1）
CA+ Al2O3→CA2 （2）

反應(yīng)1的體積膨脹效應(yīng)為19.6%，反應(yīng)2的體積膨脹效應(yīng)為12.86%。

二是在鋁酸鹽水泥澆注料中，摻加促燒劑也能提高中溫強度，促燒劑主要為軟質(zhì)粘土、微粉等，加入量5%左右即可將中溫強度下降率控制在10%以內(nèi)，因為促燒劑可以使?jié)沧⒘显谳^低溫度下燒結(jié)，提前實現(xiàn)陶瓷結(jié)合而增加強度。

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