莫來石隔熱耐火澆注料的輕質(zhì)骨料的合成與影響
2018-01-25
莫來石隔熱耐火澆注料作為高溫窯爐的直接耐火內(nèi)襯具有隔熱性好,可形成整體內(nèi)襯,施工方便和抗熱震性好,使用壽命長的特點(diǎn),這些年在眾多火焰窯、電爐內(nèi)襯,特別是爐頂部位取得了廣泛的應(yīng)用。
輕質(zhì)莫來石骨料的性能,包括骨料本身的孔隙率、孔隙的尺寸與結(jié)構(gòu),骨料的抗壓強(qiáng)度、合成骨料時(shí)的煅燒溫度與保溫時(shí)間,合成輕質(zhì)骨料時(shí)所用的原料純度等都對(duì)最終澆注料的性能有很大影響。
輕質(zhì)骨料的孔隙結(jié)構(gòu)是影響莫來石隔熱澆注料的體積密度的最重要的因素??紫堵屎涂紫督Y(jié)構(gòu)主要受所加入的用于燃盡的有機(jī)物種類及粒度的影響,同時(shí)煅燒溫度和保溫時(shí)間既影響骨料的燒成收縮率,也影響孔隙率及孔隙結(jié)構(gòu)。
當(dāng)煅燒溫度、保溫時(shí)間及熟骨料的體積密度都相同時(shí),骨料本身抗壓強(qiáng)度隨著鋸末粒度的減小而降低,因此應(yīng)避免使用極細(xì)粒度的鋸末制造輕質(zhì)骨料。實(shí)際生產(chǎn)中使用0.5mm~2.83mm的鋸末作為有機(jī)燃盡物生產(chǎn)輕質(zhì)骨料。
在莫來石隔熱澆注料中,澆注料主要部分靠輕質(zhì)骨料來支撐,因此如果骨料的強(qiáng)度偏低,勢必造成澆注料的強(qiáng)度偏低,如果骨料在高溫長期工作時(shí)有較大的體積變化,勢必造成澆注料在高溫條件下的使用性能惡化。而在原料配方已確定之后,骨料的煅燒溫度及保溫時(shí)間又是影響骨料高溫性能的最主要因素。同時(shí)骨料的煅燒溫度和保溫時(shí)間還是影響骨料生產(chǎn)效率與生產(chǎn)成本的最重要因素。
為了促使?jié)沧⒘系臒Y(jié),拓寬燒結(jié)溫度范圍還需要加入少量SiO2和Al2O3微粉。其中Al2O3微粉加入量除了要使所加入的SiO2微粉全部轉(zhuǎn)化為莫來石外,還需要足夠的富余量與藍(lán)晶石受熱時(shí)分解出SiO2發(fā)生反應(yīng)形成莫來石。為了減少澆注料的干燥收縮和增加干燥后溫度,還需加入少量的高效減水劑。
采用低鐵高鋁礬土和煤矸石為主要原料,經(jīng)過充分混合,加入粒度為0.5mm~2.83mm的鋸末作為有機(jī)燃盡物,并加入少量蒙脫石粘土以增加生坯強(qiáng)度,將生坯在1550℃*20h煅燒后得到高質(zhì)量的輕質(zhì)莫來石熟料。以這種莫來石熟料為主要顆粒,并加入藍(lán)晶石細(xì)粉及其它組份,采用純鋁酸鈣水泥作為膠凝材料可配制出高性能莫來石隔熱耐火澆注料。該澆注料配合硬硅酸鈣板進(jìn)行窯爐內(nèi)整體澆注,具有隔熱效果好、使用溫度高、壽命長等效果。