無水泥結(jié)合高鋁耐火澆注料的研制

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1、萬方數(shù)據(jù)第剪謄第3期責(zé)娥王藏大學(xué)學(xué)報(巍然醉學(xué)版)Vol。37No。32008年5月JOURNALOFGUIZHOUUNIVERSITYOFTECHNOLOGYMay．2008文章編號：1009-0193(2008)03-0050一03無水泥結(jié)合高鋁耐火澆注料的研制文應(yīng)財(貴陽監(jiān)獄化冶所，貴州貴陽550003)摘要：SiO：超細粉作為結(jié)合劑，以蠢聚磷酸鈉和金屬鋁粉為添加荊，研究無水泥結(jié)合耐火澆注料。實驗表明，當(dāng)Si02超細粉、童聚磷酸鈉、鋁粉、加水量的加入量分剮為7％、0。23％、0。S％、3．68％酵，常溫(18一∞℃)抗新強度秀5。13Mpa，對

2、壓強度為4。55Mpa，高瀛(1400℃2h)抗折強度迭74．88棚)a，耐壓強度為13．18MPa，燒后線變化率為0．424％．關(guān)鍵詞：Si02超細粉；晃水泥；添加劑中圖分類號：TQ316．6文獻標(biāo)識碼：A0前言近幾年來，不定型耐火材料發(fā)展迅速，使用范圍不斷擴大。該類耐火材料的特點是生產(chǎn)流程簡化，不須成型燒成工序，能耗抵，便于施工，可適應(yīng)各種復(fù)雜爐體結(jié)構(gòu)要求uoj。從目前情況看，鋁酸鈣水泥是耐火澆注料孛使用最為廣泛的一種結(jié)合裁，盡管加入量較少，但還是弓l入有害成分CaO，在高溫使用對會形成低熔物麗降低制晶的高溫性能。如果用硅灰完全代替水泥作為縷合劑

3、，尉可使CaO含量降至0．2％以下，需求薰減少，高溫強度提高，膨脹小，氣孔率降低，改善了材料的高溫使用性能”J。本實驗主要以SiO：超細粉作為結(jié)合劑，以三聚磷酸鈉和金屬鋁粉為添加劑，制備無水泥結(jié)合耐火澆注料并研究其性能影響因素。l試驗原材料及制備方法1．1原料高鋁礬土熟料：取自貴陽某耐火材料廠，最大粒度不超過5mm，粗顆粒形狀為粒狀，粒度級配如下：5—3mm、3一o．5mln、0．5-0．088mnl、≤o．088mln分別為35％、30％、10％、15-22％．其粗、細熟料顆?；P成分覓表1。表l嵩鍋礬土熟料中各娥份的百分含量wt％SiO：超細粉：

4、取自貴州鐵合金廠，形狀為球形，最大粒度不超過5¨腳．鋼纖維和分散劑三聚磷酸鈉：取自貴陽耐火材料廠。防暴劑鋁粉：市敗。重。2澆注料及試樣酶裁備方法將高鋁礬土熬料、硅灰及各種添加劑充分混合，然后加入鋁粉一起混含均勻，即得到SiO：超細粉結(jié)合耐火澆注料。試樣是在加水充分混練、振動澆注成型，常溫下保持48h脫模制成，干燥溫度105±5℃，時間5—7h。2試驗結(jié)果與分析收稿日期：2008一03-30作者簡介：文應(yīng)財(1972一)，男，炭嫻都勻人。工程郯，主要從事無機非愈屬材辯研鋸與并發(fā)．萬方數(shù)據(jù)第3襄文應(yīng)舫：免拳花結(jié)合高鉛對火澆注贛霹研割512．1硅灰加入量對

5、于燥強度的影響在加水量4％、三聚磷酸鈉和韜粉分剛為4％、0．23％、0．8％的情況下，改變硅灰加入量，分剃得剜相應(yīng)的干燥強度，結(jié)果見表2．裹：硅灰纛對干纛強度的彰螭續(xù)襲2從表2中數(shù)據(jù)可以看出，隨著硅灰加入量增多，強度璺逐漸上升趨勢，但不是線性關(guān)系，當(dāng)硅獲船入豢達7％時，干燥強度達最高俊。超過7％后，耐壓呈下降趨勢，抗折則在7％一8．5％的范暖丙基本相同，在8．5％后開始下降?？梢?，一定量的三聚磷酸鈉不能使過多的硅灰顆粒帶正電，從麗導(dǎo)致硅灰顆粒相互吸引團結(jié)。硅灰不能均勻分布予料中麗使?jié)沧⑥q的強度下降。2．2三聚磷酸鈉加入量對混練水量及干燥強度的影響在硅

6、灰和鋁粉分剃為7％和0．8％的情提下，改變?nèi)哿姿徜伒能踩肼?，分嬲得薊澆注料酶滋練永爨及干燥強度，結(jié)果見液3．囊3三聚磷酸鈉霹濺練承羹愛子漂濺凌懿影響從表3中數(shù)據(jù)可以看娃5，隨三聚磷酸鈉加入量增多，濺練水景呈下降趨勢，這是由于童聚磷酸鈉加入后，能有效地降低了硅灰形成的溶膠的粘度，從而改善了材料的流變特性，減少了成型時的混練水量。在0．25％處達到最低后略有網(wǎng)升，基本保持不變，這是由于保證材料基本濕潤的水爨為一定量的緣故舊j。放表3中數(shù)據(jù)也可看出，隨三聚磷酸鈉加入量增多，千澡強度量上舞趨勢。爨趣入爨為0。23％對，抗折強度和耐壓強度達到最高值。這是由于

7、硅灰顆粒太細，容易團結(jié)，加入蘭聚磷酸鈉后離懈出Na+，使s卜OH基表面帶正電菰相互攆蓐達到分散的效果。如果加入謄過少，尉使部分Si0：顆粒帶正電纛部分仍然帶負電，它們相互吸弓I仍會團結(jié)。加入量過多，則Na+濃度過高，壓縮Si—O一膠粒的擴散層使考電位降低，到達等電態(tài)麓使硅灰霞結(jié)聚合藤無法筠勻分布于辯孛，致使?jié)沧⒘蠌姸认陆怠?．3三聚磷酸鈉加入量對澆注料煅燒后性能影響當(dāng)硅灰為7％，三聚磷酸鈉分別為0．21％9。23％為7％時褥到澆注瓣，將澆注料子1400℃煅燒，保瀑2h后，測定其性能，結(jié)果見表4．寰4澆漣辯燒蕨麴理性翡從以上數(shù)據(jù)可以看出，燒后強度比常溫

8、強度攝高很多，主要是因為生成奠來石晶褥的緣酸，黼晶體積略有膨脹。萬方數(shù)據(jù)52貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2