低水泥、超低水泥和無(wú)水泥三種不同結(jié)合體系對(duì)澆注料性能的影響

與低水泥結(jié)合體系相比，采用超低水泥和無(wú)水泥結(jié)合體系時(shí)，有利于提高荷重軟化溫度和抗蠕變性能。結(jié)合體系不同的澆注料，紅柱石，隨水泥含量的減少蠕變率降低，隨溫度的升高蠕變率增大。其機(jī)理在于隨水泥用量的減少，所引入的CaO與Al2O3、SiO2組分形成的低熔物的量減少，發(fā)生蠕變的能力減弱。溫度越高，燒結(jié)收縮和液相滑移作用導(dǎo)致蠕變?cè)鰪?qiáng)。以硅溶膠為結(jié)合劑的澆注料，受熱后低熔物含量少，對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的保持有利，且SiO2微粒分散性高，高溫下形成莫來(lái)石結(jié)合相，形成交錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。富余的高粘玻璃相填充在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)間隙中，有利于減少晶界滑移，從而使荷重軟化溫度提高，抗蠕變性增強(qiáng)。

國(guó)內(nèi)外在開發(fā)紅柱石耐火材料中的主要技術(shù)手段

(1)根據(jù)紅柱石礦物的分解特點(diǎn)，紅柱石廠家，采取一切可能的方法，引入高鋁物料，促進(jìn)二次莫來(lái)石的形成。為此，基質(zhì)中通常引入高鋁礦物，如礬土熟料、工業(yè)氧化鋁、活性氧化鋁、電熔剛玉等。

(2)合理選擇紅柱石的粒度，嚴(yán)格控制紅柱石的純度(尤其是雜質(zhì)FezO3、TiOz及K?O、NazO的含量)。實(shí)驗(yàn)證明，紅柱石礦，如果紅柱石越純、顆粒越細(xì)、則由紅柱石轉(zhuǎn)化生成的莫來(lái)石含量越高，紅柱石，相應(yīng)地制品中的玻璃相含量越少。

(3)采用了紅柱石超細(xì)粉來(lái)強(qiáng)化基質(zhì)組成，效果較好。

(4)合理調(diào)配顆粒組成，采取高壓且多次施壓成型，以謀求zui大的成型密度。

(5)合理選擇和控制制品的煅燒溫度和保溫時(shí)間，甚至升溫速度，以求獲得理想的礦物組成和顯微結(jié)構(gòu)，從而保證制品的性能。

另外，就紅柱石在骨料和基質(zhì)中的使用情況看，主要有以下兩種情況:

(1)僅在基質(zhì)中采用紅柱石細(xì)粉或微粉，與其它組成的基質(zhì)共磨混勻后使用。

(2)骨料中部分采用紅柱石精礦，同時(shí)在基質(zhì)中也采用適量的紅柱石精礦細(xì)粉，在一定范圍內(nèi)控制紅柱石的總量。

 

1、紅柱石顆粒在1200℃~1300℃區(qū)間開始準(zhǔn)備分解，1300℃以上大量分解為莫來(lái)石和SiO_2，該溫度下分解出來(lái)的SiO_2富集在顆粒表面，而且為高粘度的液相。隨著溫度的提高，顆粒表面液相粘度下降并通過(guò)分解時(shí)產(chǎn)生的裂紋和氣孔再次滲入到顆粒內(nèi)表層；2、在硅鋁系耐火澆注料體系中以大顆粒方式加入紅柱石，高溫時(shí)紅柱石分解產(chǎn)生的SiO_2不能完全和基質(zhì)中的Al_2O_3形成的二次莫來(lái)石，富裕的SiO_2起了潤(rùn)滑作用，導(dǎo)致高溫強(qiáng)度下降；3、紅柱石以細(xì)顆?；蚴羌?xì)粉形式加入到鋁硅系耐火澆注料中，高溫時(shí)分解莫來(lái)石后富余的SiO_2分布范圍廣，與基質(zhì)中的Al_2O_3容易形成二次莫來(lái)石，降低了玻璃相含量并將骨料有效地連接起來(lái)，導(dǎo)致高溫強(qiáng)度增大；4、在紅柱石細(xì)顆粒、細(xì)粉、氧化鋁等比例不變前提下，骨料分別采用優(yōu)特礬土、棕剛玉、電熔莫來(lái)石、均化礬土和板狀剛玉配制成澆注料，高溫抗折強(qiáng)度順序?yàn)椋簝?yōu)特礬土＞電熔莫來(lái)石＞棕剛玉≧均化礬土≧板狀剛玉。機(jī)理為優(yōu)特礬土顆粒表面的Al_2O_3較其他骨料更具有與SiO_2反應(yīng)的活性，同時(shí)優(yōu)特礬土中的TiO_2可以促進(jìn)莫來(lái)石的形成，使二次莫來(lái)石與骨料成鋸齒結(jié)構(gòu)。5、1300℃以下紅柱石莫來(lái)石化反應(yīng)未開始，對(duì)耐火澆注料高溫性能沒(méi)有貢獻(xiàn)；1300℃~1550℃，伴隨紅柱石莫來(lái)石化后產(chǎn)生的SiO_2與Al_2O_3發(fā)生二次莫來(lái)石化，澆注料高溫強(qiáng)度得到提高；當(dāng)溫度超過(guò)1550℃后紅柱石中的雜質(zhì)形成的液相降低高溫強(qiáng)度的作用大于二次莫來(lái)石化的增加作用。所以，加入紅柱石的硅鋁系耐火澆注料使用溫度應(yīng)在1300℃~1550℃區(qū)間。

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