普通粘土耐火澆注料的常溫耐壓強(qiáng)度,,一般為3~6MPa,,1400℃高溫耐壓和抗折強(qiáng)度分別為2.6~3.4MPa 和0.8~1.3MPa,。由于強(qiáng)度低,,給施工和使用帶來諸多不便,也限制了應(yīng)用范圍,,因此,,國內(nèi)進(jìn)行了一系列的工作,開發(fā)了高強(qiáng)度黏土耐火澆注料,,使現(xiàn)有的資源得到更高的利用,。
高強(qiáng)度黏土耐火澆注料的配置,基本的技術(shù)措施是,,提高耐火骨料和粉料的品級(jí),,摻加超微粉和復(fù)合外加劑,從而降低混煉時(shí)的水用量,、增強(qiáng)組織結(jié)構(gòu)的致密性,、降低氣孔率、提高強(qiáng)度和高溫性能,。
在耐火骨料放面,,可以全部或部分采用白剛玉、棕剛玉,、莫來石和硅線石等材料,,同時(shí)也要提高高鋁礬土熟料的品級(jí),,這樣可提高黏土耐火澆注料的高溫性能。一般來說,,剛玉,、莫來石和硅線石等材料,全部采用時(shí)成本較高摻加20%~30%時(shí)即有明顯的效果,。
耐火粉料是基質(zhì)的重要組成部分,。提高耐火粉料的品級(jí),能顯著提高黏土耐火澆注料的強(qiáng)度和高溫性能,,如(表一)所示,。在粘土耐火澆注料組成不變的情況下,用5%~20%的高品級(jí)粉料(細(xì)度不大于30μm),,代替部分高鋁礬土熟料粉,,即能取得效果。從表中看出,,用棕剛玉粉的效果最好,,高溫耐壓強(qiáng)度顯著提高,變形4%的荷重軟化溫度也提高,,1400℃燒后線變化呈膨脹狀態(tài),,數(shù)值+0.74%:高純氧化鋁粉的性能也較好,特別是1400℃高溫耐壓強(qiáng)度達(dá)到7.8MPa,但燒后線膨脹太大,,因此,,使用時(shí)其用量應(yīng)控制在6%左右。
(表)高品級(jí)粉料對(duì)澆注料性能的影響
粘土結(jié)合劑是黏土耐火澆注料的重要組成部分,,也是重要的基質(zhì)材料,,一般選擇廣西泥做結(jié)合劑,效果比較好,。廣西泥用量與高溫耐壓強(qiáng)度的關(guān)系,。隨著廣西泥用量的增加,1400℃高溫耐壓強(qiáng)度有個(gè)最佳值,,即廣西泥為7%~9%時(shí),,高溫耐壓強(qiáng)度較高。配置高強(qiáng)度黏土耐火澆注料時(shí),,廣西泥用量一般為6%~9%,。
耐火粉料和粘土結(jié)合劑的細(xì)度,一般來說越細(xì)越好,。隨著其細(xì)度的提高,,黏土耐火澆注料的組織結(jié)構(gòu)更致密化,氣孔率降低,強(qiáng)度提高,,當(dāng)然成本也隨之增加,。在配置高強(qiáng)度黏土耐火澆注料時(shí)必須摻加超微粉。試驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐證明,,SiO2超微粉摻加1%~5%和α—AL2O3超微粉摻加4%~7%,,能提高強(qiáng)度一倍左右。再分散機(jī)和促凝劑的品種和用量不變時(shí),,為了配制高強(qiáng)度黏土耐火澆注料,,應(yīng)再添加高效減水劑,這樣可減少水用量,,也能提高其強(qiáng)度,。減水劑品種有三聚氰酸鈉、酒石酸和檸檬酸及鈉鹽等,,用量一般為0.1%~0.5%,。
如高強(qiáng)度粘土耐火澆注料的使用溫度不高時(shí),可適當(dāng)增加鋁酸鹽水泥的用量,,其前提是高溫性能降低較少,,而常溫強(qiáng)度有較大的提高。另外,,摻加耐熱鋼纖維和陶瓷纖維等材料,也能起到增強(qiáng)的作用,。