第1期
使用改性结合泥浆的耐火浇注料和涂料
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期号 : 2011 年, 第1期
内容简介

研究表明,在生产耐火材料工艺中使用机械化学活化有利于节能。多组分原料共磨过程中可形成以晶体物质微粒为主的胶体成分,机械化学活化法得到的悬浮液的特点是具有触变性流动特点和结合能力,因此,可以被用作不烧砖、预制件和保护涂料的结合剂。在高炉出铁沟用浇注料内衬上,提高抗铁水润湿性和减少材料中碳的氧化可保证延长其使用寿命,在内衬表面涂覆一层涂料可以减少浇注料内碳的氧化。在目前所用的众多保护性涂料中,使用最广泛的涂层方法是在耐火材料表面涂覆一层含水的泥浆。为了提高涂料的稳定性,应该在配料中添加最佳数量的胶体物质,如黏土、高岭土、Mg(OH)2,其加入量占固相含量的4%~8%。近年来,传统结合剂结合浇注料的用量逐步减少,因为在400~800 ℃的使用温度下,发生化学反应后,其强度下降较大。因此迫切需要开发出新一代浇注料。
  磷酸镁结合刚玉浇注料中加入10%细磨工业氧化铝可提高浇注料的体积密度、强度和抗热震性。在刚玉耐火材料中加入少量改性添加物可提高其性能和使用效果。在磷酸盐结合耐火材料中除了使用正磷酸,还可以使用含有各种添加物的机械活化结合泥浆。这样,由于增加了刚玉晶粒表面层上磷酸盐离子的浓度,在进行机械活化和化学反应过程中能显著提高浇注体的强度。
  具有机械活性的多种结合剂成分放在一起共磨可提高混合料的质量,共磨料的晶体结构解体后,在这些晶体表面增加活性核心的含量,这样能够激发结合成分相间界面上的化学反应。
  由于在混合料中合成出了莫来石、磷酸铝等矿物,试样的结构密度得到提高。同时,在配料中使用了高温膨胀系数不同、粒度不同的材料,耐火制品的抗热震性也得到提高。
  使用经机械活化结合泥浆制成的涂料可以提高由莫来石黏土材料制成的硅酸铝试样的抗玻璃熔液侵蚀性。试验表明,用研制配方制成的坩埚试样被玻璃熔液渗透深度没有超过4μm。
  含磷酸盐刚玉质和高铝质浇注料经1 400 ℃处理后具有较高的强度(70  MPa),气孔率为17%~18%。用其进行抗玻璃熔渣的坩埚试验(1 450 ℃ 1 h)后被熔渣渗透的面积很大,内孔直径和高为24 mm的坩埚内玻璃熔液的渗透深度分别为0.7 mm和1.1 mm。而使用经Mg(OH)2改性的刚玉悬浮液制备的浇注料的试验结果表明,其抗玻璃熔液渗透能力相比可提高1.5~2倍。
  用细磨刚玉悬浮液制成的保护涂层可提高含磷酸盐结合剂的浇注料的使用性能。与使用同材质的浇注料相比,使用这种悬浮液结合泥浆作为保护涂层有利于提高浇注料的良好性能。试验表明,使用机械活化的结合剂能够延长玻璃工业和冶金工业用耐火制品的使用寿命。
(编译自俄刊《新型耐火材料》2010,6)

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