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喷补料
以喷射机进行喷补或喷涂用的一种耐火混合料。按喷补方法可分为湿法喷补(或称泥浆法喷补)、半干法喷补和火法(火焰)喷补。湿法喷补借助压缩空气喷送含有20~40%耐火粉料的泥浆,可以达到较高的雾散,附着率高,可进行较均匀的薄层喷补。半干法喷补是在喷头处加水润湿由压缩空气喷送的耐火粉料,加水量为11~14%,附着率较低,可进行较厚层的喷补。火法喷补属于干法喷补,把喷补料送到燃料-氧气喷的火焰中,喷补料在喷嘴火焰中部分熔化而附着在砖衬上。
喷补料材质有铝硅质、铝硅锆质、 镁质、 镁钙质、镁铬质等。所用的结合剂有硅酸钠、磷酸盐、聚磷酸盐、沥青、树脂等。为了提高附着率,加有粘土、澎(膨)润土、石灰等加入物。为了保证喷补料能达到良好烧结,还加入助烧结剂,如蛇纹石、纯橄榄石、石灰、耐火粘土、氧化铁等。
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耐火性是指耐火浇注料锥形试样在没有荷载的情况下的威慑温度,它可以抵抗高温的影响而不会软化和熔化。耐火浇注料和高温技能一起出现,大致从青铜时代中期开始。我国的粘土耐火浇注料在东汉时期就已制成烧瓷用的窑料和坩埚。
酸性耐火浇注料以复合硅为重要成分,常用硅砖和粘土砖。硅砖是含硅量超过93%的复合硅制品,原料为硅石、废硅砖等,其耐酸渣腐蚀性强,负载软化温度高,反复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀;但易被碱性熔渣腐蚀,抗热震性差。
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耐火浇注料采用干货供应,在安装和使用前加入水或其他搅拌液进行搅拌。搅拌过程结束后开始施工,一般规定:
(1) 应使用整袋耐火材料,而不是已经打开、损坏和潮湿的材料。
(2) 两个不同制造商制造的材料不能混合,两种不同的材料也不能混合。
(3) 除非制造商批准,否则不得向材料中添加水泥、石灰石和其他添加剂(钢纤维除外)。
(4) 不应使用袋子中结块或渗水的耐火材料。在耐火材料的运输和储存过程中,它们可能会被压成块状,用手轻轻摩擦,不会影响耐火材料的性能。
(5) 材料的混合、运输和安装应符合制造商针对特定材料的建议混合温度范围,适当的混合温度可以保证浇注料的物理性能。
(6) 安装人员应采取必要的温度控制措施,以达到适当的混合温度。
(7) 除非材料制造商另有规定,否则加水后的总搅拌时间不得少于3分钟,也不得超过5分钟。对于低、超低和无粘结剂耐火材料,混合时间是决定材料终物理性能的主要因素。
(8) 每次混合的耐火材料数量应根据工作量安排,每次用量不应太大,以确保在成型前安装混合材料。
(9) 耐火材料从混合器中释放后,应立即将其运输至安装现场,应按照材料制造商规定的时间间隔进行混合、浇水、输送和耐火材料。
(10) 在混合物的输送过程中,应采取措施防止物料分离
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超微粉
耐火浇注料的超微粉主要有活性硅灰、a-Al2O3粉和Cr2O3粉等,其成分含量(%)分别为93.2、90以上和99以上。这三种超细粉体的粒度分布,小于1.0mm的大于71%。
耐火浇注料的混合比相同,CaO含量约为0.6%。三组样品分别加入活性SiO2、a-Al2O3 (a-氧化)及其复合超细粉,且用量相同。随着加热温度的升高,掺有不同细粉的浇注料强度增大。在制备超低水泥耐火浇注料时,可采用复合超细粉。单独使用时,可以选择活性SiO2超细粉体。
浇注料的配比不变,耐火细粉与超细粉的掺合量不变。随着超细粉掺量的增加,1600℃燃烧后的抗压强度也随之增加。SiO2超细粉用量约为5%,Al2O3和Cr2O3超细粉用量约为7%。此时强度较好,其他性能也优异。
外加剂
外加剂有很多种。现在,以分散剂和减水剂为例,说明对超低水泥耐火浇注料性能的影响。
减水剂品种繁多,应通过实验进行合理选择。确定超低水泥刚玉浇注料的混合比后,以聚磷酸钠、聚胺凝析液、萘磺酸凝析液为减水剂,筛选合适的用量制备耐火浇注料。