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磷酸盐和铝酸盐结合的隔热浇注料

2011年07月19日 08:13 尹永光/文

    俄罗斯Вермолит公司研制并生产出制备隔热浇注料用的混合料,浇注料采用铝硼磷酸盐精矿和铝酸盐水泥结合,骨料为膨胀珍珠岩、硅酸铝微球和不同密度的黏土熟料。这种浇注料采用立体振动加压法和浇注法可制备出体积密度0.35~1.3 g•cm-3的隔热制品。为了对制品进行修补,开发出了磷酸盐和硅酸铝胶泥和火泥。振动加压成型制品的最大尺寸为600 mm×400 mm×(30~120) mm。体积密度为0.35~0.42 g•cm-3振动加压磷酸盐结合珍珠岩制品可在1 150 ℃下使用,体积密度为1.0~1.3 g•cm-3的珍珠岩-质隔热制品的最高使用温度1 300 ℃。室温下浇注的磷酸盐浇注料的硬化时间从15 min到1~2 h。以硅酸铝微球为骨料、密度为0.35~0.50 g•cm-3磷酸盐结合浇注料及其制品、使用黏土熟料骨料、体积密度为1.0~1.3 g•cm-3的浇注料及其制品的使用温度大1 150 ℃,以硅酸铝微球为骨料、体积密度为0.35~0.40 g•cm-3的水泥结合浇注料及其制品和以黏土熟料为骨料、体积密度为0.6~1.3 g•cm-3。
    浇注料及其制品的使用温度达1 300 ℃。胶泥和火泥的密度0.4~1.3 g•cm-3,可以在室温下硬化,抗水化性好,使用温度达1 300 ℃。在构筑热工设备(窑炉、锅炉、窑车等)内衬时,磷酸盐结合浇注料和水泥结合浇注料可以直接浇注在模板内。热工设备初次加热时可实现浇注料的干燥也热处理,其预热制度要保证形成多孔结构和在内衬厚度方向上低热导率。
    对内衬进行定向加热过程中形成的浇注料的多孔结构的性能研究表明,使用粒度组成不同的硅酸铝微球骨料能够显著较低浇注料的热导率,例如,在隔热层热面温度为1 000 ℃时,БТМ-0.4制品的热导率为0.17~0.18 W•m-1•K-1,БТМ-0.5制品的热导率为0.21~0.23 W•m-1•K-1,БТМ-0.7制品的热导率为0.26~0.27 W•m-1•K-1,这一指标比大多数已知的同类体积密度的隔热浇注料和烧成制品的低30%~60%。有可能使用硅酸铝微球制备出较致密但热导率低的隔热制品,从整体上提高隔热层的物理力学性能和使用可靠性。目前该公司在产品(混合料、浇注料和制品)中使用从电厂粉煤灰中提取的硅酸铝微球,这种硅酸铝微球的化学组成(w):SiO2 49.7%,Al2O3 18%,Fe2O3 5.45%,CaO 2.45%,MgO 1.55%,Na2O0.65%,K2O 1.10%,TiO2 0.90%,MnO2 0.25%,SO3 0.40%,灼减17.3%。通过使用硅酸铝微球,在密度不同的隔热材料的结构中实现最佳配比,增加了生产高效功能性梯度内衬的可能性。
(编译自俄刊《新型耐火材料》2011,№3)

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