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《淺談不定形耐火材料的應(yīng)用與發(fā)展》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、淺談不定形耐火材料的應(yīng)用與發(fā)展摘要:近年來(lái),不定形耐火材料的發(fā)展取得了很大的成就,其在市場(chǎng)上所占的份額有超過(guò)定形制品的趨勢(shì)。本文從不定形耐火材料的組成出發(fā),簡(jiǎn)要介紹不定形耐火材料的應(yīng)用現(xiàn)狀,并對(duì)其今后的發(fā)展做了展望。關(guān)鍵詞:不定形耐火材料;組成;應(yīng)用;發(fā)展BrieflytalkabouttheapplicationsanddevelopmentofunshapedrefractoryAbstract:Greatachievementshasbeenmadeinthedevelopmentofunshapedref
2、ractoryinrecentyears,ithasthetrendtomakemoremarketthanshapeditems.Thistextstartfromthecompositionofunshapedrefractory,brieflyintroducethepresentsituationinapplication.Andprospectitsfuturedevelopment.Keywords:unshapedrefractory;composition;application;developm
3、ent1.引言耐火材料是指耐火度不低于1580℃的無(wú)機(jī)非金屬材料,應(yīng)用于熱工窯爐等熱工設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料,以及高溫容器和部件的材料,并能承受相應(yīng)的物理化學(xué)變化和機(jī)械強(qiáng)度。耐火材料按外觀分類(lèi)可分為耐火磚和不定形耐火材料[1],耐火磚具有一定的形狀,比如燒成磚、不燒磚、電熔磚(熔鑄磚)和耐火隔熱磚等;不定形耐火材料也稱(chēng)為散狀料,它沒(méi)有一定的形狀,按所要求形狀施工即可,比如澆注料、搗打料、投射料、噴射料、可塑料和耐火泥等。耐火材料一般是用開(kāi)然礦石,如鋁礬土、硅石、菱鎂礦等原料經(jīng)加工后制造的,稱(chēng)為普通耐火材料;當(dāng)前,優(yōu)質(zhì)耐火
4、原料和人工合成材料日趨增加,開(kāi)發(fā)了高級(jí)耐火材料;采用純氧化物和難熔化合物制作的物特種耐火材料也得到了較大的發(fā)展。耐火材料主要用于冶金工業(yè),其消耗量點(diǎn)其總產(chǎn)量的60%~70%。因此,耐火材料是冶金工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ),具有戰(zhàn)略地位,耐火材料的發(fā)展是與冶金工業(yè)技術(shù)進(jìn)步互為依存和相互促進(jìn)的[2]。2.不定形耐火材料的組成不定形耐火材料是由耐火骨料和粉料、結(jié)合或另?yè)酵饧觿┮砸欢ū壤M成的混合料,能直接使用或加適當(dāng)?shù)囊后w調(diào)配后使用。即該料是一種不經(jīng)煅燒的新型耐火材料,其耐火度不低于1580℃[2]。因此,不定形耐火材料的組成
5、為:耐火骨料、耐火細(xì)粉、結(jié)合劑、外加劑。2.1耐火骨料耐火骨料分為重骨料和輕骨料兩大,一般系指粒徑大于0.088mm的顆粒料。它是不定形耐火材料組織結(jié)構(gòu)中的主體材料,起骨架作用,決定其物理力學(xué)和高溫使用性能,也是決定材料屬性及其應(yīng)用范圍的重要依據(jù),其用量一般為60%~73%。常用的耐火骨料有高鋁質(zhì)(礬土熟料,剛玉)、黏土質(zhì)(黏土熟料)、半硅質(zhì)(硅質(zhì)黏土,蠟石)、硅質(zhì)(硅石)、鎂質(zhì)(鎂砂)、和其他耐火骨料(碳化硅、鉻渣、多孔熟料、頁(yè)巖陶粒)等。2.2耐火粉料耐火粉料也稱(chēng)為細(xì)粉,一般是系緊料么等于或小于0.088mm
6、的顆粒料。它是不定形耐火材料組織結(jié)構(gòu)中的基質(zhì)材料,一般在高溫作用下起聯(lián)結(jié)或膠結(jié)耐火骨料的作用,使之獲得高溫物理力學(xué)和使用性能,用量一般為15%~40%,并能直譯骨料空隙和改善施工和易性,有些耐火粉料,如黏土和超微料等還是良好的結(jié)合劑。不定形耐火材料中使用的粉料通常有SiO2微粉、Al2O3微粉和莫來(lái)石微粉、MgO微粉和鎂鋁尖晶石微粉、ZrO2微粉和ZrB2/ZrC微粉、Si3N4微和SiC微粉等,常用的微粉制備方法有[3]:固相反應(yīng)法、沉淀法、水熱法、溶膠—凝膠法、化學(xué)氣相沉積法、噴霧熱分解法、微波等離子體法等。
7、2.3.結(jié)合劑不定形耐火材料在使用前未經(jīng)過(guò)燒結(jié),顆粒之間無(wú)普通燒結(jié)制品所具有的那種陶瓷結(jié)合或直接結(jié)合,因此,加入結(jié)合劑可使其粘結(jié)為一個(gè)整體,并使構(gòu)筑物或制品具有一定的強(qiáng)度[4]。結(jié)合劑一般分為兩類(lèi):有機(jī)結(jié)合劑和無(wú)機(jī)結(jié)合劑。有機(jī)結(jié)合劑都是由有機(jī)物組成,多為暫時(shí)性結(jié)合劑,有水溶性結(jié)合劑和非水溶性結(jié)合劑之分。水溶性結(jié)合劑不與耐火材料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),并具有相當(dāng)?shù)谋K?,因而不?huì)使混合料的工藝生質(zhì)隨時(shí)間而波動(dòng)。這些結(jié)合劑中有些是良好的表面活性物質(zhì),具有稀釋或改善混合料可塑性作用,使施工方便。這類(lèi)結(jié)合劑通常有糊精、粉狀羧甲基纖
8、維素、粉狀及液狀木質(zhì)素磺酸類(lèi)材料,聚乙酸乙烯基乳狀液等。非水溶性結(jié)合劑主要是熱塑性樹(shù)脂,常被用于顆粒易水化的制品中,常用的這類(lèi)結(jié)合劑有硬瀝青類(lèi),石蠟、聚丙烯類(lèi)和尿脘樹(shù)脂等。無(wú)機(jī)結(jié)合劑在不定形耐火材料中使用最為廣泛,它是在常溫下皆可起結(jié)合作用的永久性結(jié)合劑。常用的有水泥結(jié)合劑、硅酸鹽結(jié)合劑、磷酸鹽結(jié)合劑、氯化鹽結(jié)合劑和硫酸鹽結(jié)合劑等。2.4外加劑外加劑[5]是指不定形耐火材