水玻璃結合耐火澆注料
水玻璃結合耐火澆注料足以水玻璃作結合劑配製的可澆灃耐火材料。具有強度高,耐磨性、耐腐蝕件和抗熱震性好等特點,適用於高溫和有特殊要求的熱r設備。水玻璃結合耐火澆注料按骨料品種分為高鋁質、粘}:質、半矽質、矽質、鎂質和鋁鎂質等耐火澆注料。采用水玻璃溶液作結合劑,材料來源r,f日施l’時需捌樞其溶液密度。同時,因水玻璃溶液較牯稠,增加了拌料和振動的時間。20世紀70年代後期,出現了速溶性斟體水玻璃,可與耐火骨料和耐火粉料混裝在一起,現場加水進行拌料,使用方便,也縮短r施工時間。
水玻璃又稱泡花堿(或泡化堿),是由堿金屬矽酸鹽組成的,化學通式為RzO.nSi0,.mH.O。根據堿金屬氧化物種類分為鈉水玻璃、鉀水玻璃和鉀鈉水玻璃。不定形耐火材料中常用的是液體鈉水玻璃。Si0:與Na!O的摩爾比值稱為模數(M),當M<3時稱為堿性水玻璃,M>3時稱為中性水玻璃。澆注料中鈉含量的減少,町提高其剜火性能,因此一般選用中性水玻璃溶液作結合劑。用水玻璃結合劑配製的耐火澆注料,常溫時難以硬化,蔫緩慢加熱到lOO C左右並保溫一段時間,才能使膠體凝聚硬化。當摻加氟矽酸鈉等促硬劑後,無需加熱方能加快硬化過程,即氟矽酸鈉遇水後發生水解,生成的氰化氫與水玻璃溶液中產生的氫氧化鈉巾和而生成氟化鈉,並使矽膠[Si(OH)。]不斷析出和凝聚,從而完成硬化過程,其總的反應式:
水玻璃耐火澆注料的一般性能和使用溫度見表5-8。該料加熱到800-1000C時,由於氟化鈉和氧化鈉的熔融,液相量增多,
矽膠作用減弱,因此荷重軟化溫度較低,熱態強度也有所下降。當嚴格控製澆注料中的鈉含量,即用高模數水玻璃作結合劑,並盡昔減少氟矽酸鈉促硬劑和水玻璃的用量,則能提高其耐火性能。水玻璃耐火澆注料的常溫強度高,加熱過程中強度降低較小,因此具青較好的高溫耐磨性能。同時,它具有較好的耐腐蝕性,即能抵抗除氫氟酸以外的酸介質和鈉鹽熔融物的侵蝕。例如粘土質和半矽質水玻璃耐火澆注料的耐酸度大於93%.該料用酸浸泡一段時問嶽,其強度降低5%~35%,值仍大於20MPa,仍可滿足耐酸熱工設備的使用要求。
在液態排渣的大型均熱爐七,用高鋁質水玻璃耐火澆注料預製塊作爐牆工作襯,獲得較好的使用效果。在煉鋼廠的中、小型鋼包上,采用鋁鎂質水玻璃耐火澆注料澆灌上作襯,整體性好,使用壽命比粘上質或高鋁質襯磚的高1-4倍。在有色金屬冶金和石油、化工等部門的熱工設備上,粘土質,半矽質和鎂質水玻璃耐火澆注料應用較多,其工作襯使用壽命比同材質的耐火磚襯提高l~2倍。造紙r的堿回收爐有堿性熔融物及堿蒸氣的侵蝕,片I鎂鉻質水玻璃耐火澆注料作T作村,茛使用壽命與燒成鎂鉻磚襯相 近,而材料成本顯著降低。
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