能抵抗中,、高溫下堿金屬氧化物(K2O和Na2O)侵蝕的澆注耐火材料稱為耐堿耐火澆注料、這類澆注料的組成同普通鋁酸鈣水泥結(jié)合的澆注料相似,,它是由耐堿耐火骨料和粉料,、結(jié)合劑和外加劑組成的混合物。
耐堿澆注料的耐堿機理是其在高溫下會與堿金屬氧化物反應(yīng)生成高黏度的液相,,形成一層釉化狀保護層,,以阻止堿金屬熔融物的滲透和侵蝕。
根據(jù)使用環(huán)境和條件不同,,耐堿耐火澆注料有輕質(zhì)和重質(zhì)之分,,氣孔率大于45%的為輕質(zhì)耐堿澆注料,氣孔率小于45%的為重質(zhì)耐堿澆注料,。而重質(zhì)的又可分為中溫耐堿澆注料和高溫耐堿澆注料,。
輕質(zhì)耐堿耐火澆注料所用的骨料有耐堿陶粒、粘土質(zhì)多孔熟料,、廢瓷器料,、高強度膨脹珍珠巖等,結(jié)合劑用鋁酸鈣水泥或水玻璃,。耐堿性料可用高硅質(zhì)耐火原料,,該類材料在高溫下會與堿金屬氧化物反應(yīng)生成高黏度的液相,形成一層釉化狀致密保護層,,以阻止堿金屬熔融物的進一步滲透和侵蝕,。其化學(xué)成分一般為:AL2O3~55%,SiO2 25%~45%.傳統(tǒng)耐堿澆注料水泥用量為25%~30%,,則加水量為20%~25%,。由于在中溫(800~1000℃)下水泥膠結(jié)構(gòu)破壞,引起強度大幅度下降,,只為烘干強度的50%左右,。因此,可引入超微粉及合適的分散劑,,使水泥用量降到10%~20%,,加水量降為15%~20%。典型低水泥輕質(zhì)耐堿耐火澆注料的物理性能如下:溫度為110℃,,16h烘干,,體積密度1.5~1.6g/cm3,,抗折強度3~6MPa,耐壓強度30~40MPa:溫度1100℃,,3h燒后,,體積密度1.4~1.5g/cm3,抗折強度6.0~6.5MPa,,耐壓強度40~45MPa,,燒后線變化-0.3%~-0.5%:溫度為350℃,導(dǎo)熱系數(shù)0.4~0.5W/(m·K)
重質(zhì)耐堿耐火澆注料所用骨料有礬土熟料,、粘土熟料等,,結(jié)合劑和耐堿性粉料與輕質(zhì)耐堿耐火澆注料相同。其主要化學(xué)成分為:AL2O3 35%~60% ,,SiO2 35%~60%,。傳統(tǒng)重質(zhì)耐堿耐火澆注料水泥用量20%,加水量6.5%~7.5%,。低水泥重質(zhì)耐堿耐火澆注料結(jié)合劑采用鋁酸鈣水泥加氧化硅微粉(煙塵硅),,加入氧化硅微粉既有助于提高澆注料的中溫結(jié)合強度,也有助于在使用中澆注料襯體表面形成防滲透釉層,,其特點是中溫(1000~1200℃)燒后強度與烘干(110℃)后強度相當,,耐堿侵蝕性能良好。典型的低水泥重質(zhì)耐堿耐火澆注料的物理指標如下:溫度為110℃,,16h烘干,,體積密度2.20~2.59g/cm3,抗折強度4~8MPa,,耐壓強度 40~60MPa:溫度1100℃,,3h燒后,體積密度2.20~2.40g/cm3,,抗折強度6~10MPa,,耐壓強度35~55MPa,燒后線變化率-0.3%-0.4%,,熱震穩(wěn)定性(1100℃,,水冷)大于20次:溫度為350℃,導(dǎo)熱系數(shù)1.2~1.3W/(m·K),。
重質(zhì)耐堿澆注料主要用在焙燒氧化鋁回轉(zhuǎn)窯和水泥回轉(zhuǎn)窯的窯尾,、窯頭、預(yù)熱器,、出料口、風(fēng)口等部位,。輕質(zhì)耐堿耐火澆注料主要用于上述回轉(zhuǎn)窯的預(yù)熱器頂蓋,、筒體及窯內(nèi)隔熱襯里,。耐堿澆注料也可用于鋼鐵、有色,、玻璃,、機械、石油等行業(yè)的有堿腐蝕的工業(yè)窯爐內(nèi),。