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關(guān)于堿性耐火澆注料的水化反應(yīng)及控制技術(shù)
2021/4/14
- 足夠的可用時(shí)間。
- 干燥期間堿性細(xì)粉不發(fā)生水化作用。
- 在多次熱循環(huán)的情況下體積穩(wěn)定性好。
- 在使用過程中熔渣滲透少。
- 與堿性鐵素體(含鐵氧化物熔渣)接觸時(shí)不發(fā)生結(jié)構(gòu)剝落。
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堿性耐火澆注料中主要成分為MgO，容易溶出鈣離子Ca2?和鎂離子Mg2?，它們會(huì)使高度分散的高鋁細(xì)粉和硅微粉等活性物質(zhì)凝聚導(dǎo)致硬化速度過快,可使用時(shí)間縮短,難以獲得致密的施工(澆注)體。其對(duì)策是通過選擇最佳的結(jié)合劑來封閉這些陽離子以控制處于分散狀態(tài)的活性物質(zhì)的凝聚速度,從而獲得致密的施工(澆注)體。 堿性耐火澆注料存在的另一問題是有可能在干燥過程中產(chǎn)生裂紋使施工(澆注)體破壞,其原因是MgO在干燥過程中產(chǎn)生水化。因?yàn)镸gO在水中所發(fā)生的溶解析出反應(yīng)和與水蒸氣發(fā)生的直接水化反應(yīng)都會(huì)導(dǎo)致堿性耐火澆注料施工體的結(jié)構(gòu)破壞。作為提高堿性耐火澆注料抗水化性能的一個(gè)重要措施,是正確選擇添加劑(即活性SO?超微粉)。在堿性耐火澆注料中添加超微粉的另一個(gè)好處是可減少熔渣滲入堿性耐火澆注料中。 抑制堿性耐火澆注料發(fā)生水化的方法： 堿性耐火澆注料的難題之一是MgO、CaO等都是水合性很強(qiáng)的耐火原料,它們遇水或水蒸氣容易發(fā)生水化反應(yīng)。堿性耐火澆注料中鎂砂與澆注施工體中f-H?O和空氣中H?O(g)接觸容易產(chǎn)生水化反應(yīng),而且鎂砂純度越高,水化程度就越劇烈。要防止鎂砂的這種水化反應(yīng),可以采取以下防水化的技術(shù)措施 (1)選用粗晶粒鎂砂作為堿性耐火澆注料的MgO源。試驗(yàn)研究已經(jīng)確認(rèn):采用粗晶粒鎂砂或者電熔鎂砂作為堿性耐火澆注料的主原料時(shí),其水化速度很慢,而由細(xì)晶粒鎂砂配制的堿性耐火澆注料,其水化速度很快。因此,配制堿性耐火澆注料}時(shí),選用粗晶粒鎂砂或者電熔鎂砂作為其主原料是非常合理的。 (2)采用CaO/SiO?比小的鎂砂作為堿性耐火澆注料的MgO源。鎂砂的CaO/SiO?比越小,而且SiO?+B?O?含量越高，堿性耐火澆注料水化傾向就低。其中B?O?是配制抗水化鎂質(zhì)耐火制品的重要添加成分。 (3)對(duì)鎂砂進(jìn)行表面覆膜是提高其抗水性能的重要措施。主要是采取浸漬涂覆的方法,即用有機(jī)化合物或者無機(jī)化合物溶液浸漬例如,濃度為8%的磷酸溶液或者一定濃度的有機(jī)硅化合物溶液(用5%有機(jī)溶液如丙酮等稀釋而成)等浸漬后于150℃以上的溫度進(jìn)行熱處理(視所選用的化合物種類不同可能達(dá)到450℃以上)。此外采用脂肪酸類化合物或者鈦系有機(jī)金屬化合物,例如Ti[OCH(CH)?]?[OC(CH?)CHCOCH?]進(jìn)行表面覆膜等，均可提高鎂砂的抗水化性能。 (4)添加防水化物質(zhì)亦可提高堿性耐火澆注料的抗水化性能。這類添加物質(zhì)的種類和數(shù)量則視所使用的結(jié)合劑而有區(qū)別。例如,以CAC為結(jié)合劑的鎂質(zhì)耐火澆注料,添加乳酸鋁可起到防水化的作用(同時(shí)添加分散劑和緩凝劑);以HMP為結(jié)合劑時(shí),選用含有24%Al?O?的鎂砂即具有較高的抗水化性能;在以CAC為結(jié)合劑時(shí)加入uf-SiO?、有機(jī)物(鰲合劑)及BA有助于提高堿性耐火澆注料的抗水化性能。 (5)采用疏水結(jié)合劑可提高堿性耐火澆注料的抗水化性能。采用疏水物質(zhì),例如一種用硫酸皂化生產(chǎn)植物醇時(shí)的副產(chǎn)物,其主要成分為醇類(脂肪醇、三萜烯醇)40%,二醇5%~7%,羰基化合物30%,焦油瀝青的氧化物及聚合產(chǎn)物20%,其余為碳?xì)浠衔?石蠟50%,菊烯50%)。結(jié)合劑在使用前做改性處理,方法是加熱至180℃,排出水分和重醇類,同時(shí)加入1%~2%的可提高熱態(tài)黏性的外加劑。
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