第11期
磷酸二氢铝对高铬耐火泥浆性能的影响
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期号 : 2010 年, 第11期
内容简介

    近年来,由于气化炉操作条件日益苛刻及煤种变化多样等,气化炉内衬材料损毁严重,气化炉内衬的整体寿命大大降低。作为接缝材料的高铬耐火泥浆由于抗侵蚀、耐冲刷性差,成为制约气化炉内衬寿命提高的关键因素。
    磷酸盐具有良好的胶结性能,用其结合的耐火材料具有较好强度、抗热震性、耐磨性和高温韧性等,同时又不降低耐火材料的耐火度和高温使用性能,因此,被广泛用作耐火材料的结合剂。中钢集团洛阳耐火材料研究院的研究人员研究了磷酸二氢铝作为高铬耐火泥浆的结合剂,对泥浆加水量、强度、施工性能等方面的影响。
    试验用主要原料为:粒径≤0.063 mm的电熔氧化铬粉,粒径≤0.045 mm 的氧化铬绿,粒径≤0.045 mm的α-Al2O3细粉,结合剂选用磷酸二氢铝(w(P2O5)≥65%,w(Al2O3)≥17%)。
    试验配方见表1,系列A分别外加5%、10%、15%和20%的磷酸二氢铝,系列B分别外加10%、12.5%和15%的磷酸二氢铝。用水调制到施工稠度范围,计算加水量。加水量为试样达到施工稠度350左右所用水的质量与试样干粉质量的百分比值。
表1 试验配方(w)/%
系列 氧化铬绿 电熔氧化铬 氧化铝粉及其他
A 70 20 10
B 50 40 10
    分别根据相关标准做如下检测:测试泥浆的稠度,并将稠度调节在320~380范围内,计算耐火泥浆的加水量;测定泥浆对市售CRB-90高铬砖的粘结时间;测定试样在110 ℃和1 400 ℃热处理(空气气氛下)后的冷态抗折粘结强度。采用美国CD公司的ZetaProbe™ 电位分析仪测定不同pH值下Cr2O3细粉的Zeta电位。
    研究结果表明:(1)磷酸二氢铝添加到高铬耐火泥浆中,可使泥浆的各项性能得到优化和改善,是高铬质耐火泥浆的理想结合剂。(2)随着磷酸二氢铝在泥浆中加入量的增大,泥浆的加水量降低,泥浆的粘结时间延长,冷态抗折粘结强度明显提高,这是由于泥浆中磷酸二氢铝浓度的提高改变了泥浆的pH值、黏度以及组分间的交联程度等。(3)综合考虑耐火泥浆的粘结时间、加水量、高温性能及施工整体性,确定磷酸二氢铝最佳的添加量范围为骨料和基质总质量的10%~15%(外加)。
(摘编自《2009全国不定形耐火材料学术会议论文集》)

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