不定型耐火材料特点及常用的外加剂介绍

日期:2024-06-19    编辑:荣盛耐材    

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不定形耐火材料的组成

不定型耐火材料由耐火骨料、粉料、结合剂或外加剂以一定比例组成的混合料,不经煅烧能直接使用或加适当的液体调配后使用。
 
耐火骨料:一般是指粒径大于0.088mm的颗粒料。是不定形耐火材料组织中的主体材料,起骨架作用,决定其物理力学和高温使用性质。一般来说,耐火骨料的品种和临界粒径,应根据炉衬厚度、施工方法和使用条件的要求选择。   
 
耐火粉料:也称细粉,指粒径等于或小于0.088mm的颗粒料,它是基质材料,一般在高温作用下起联结或胶结耐火骨料的作用,使之获得高温物理力学性能和使用性能。细粉能填充耐火骨料的孔隙,也能赋予或改善拌和物的作业性和提高材料的致密度。
 
结合剂:能使耐火骨料和粉料胶结起来显示一定强度的材料。可用无机、有机及其复合物等材料。它在一定条件下,通过化学、聚合和凝聚等作用,使拌和物硬化获得强度。但其中含有较多的低熔点物质,应尽量减少其用量。
 
外加剂:强化结合剂作用和提高基质相性能的材料。它是耐火骨料、耐火粉料和结合剂构成的基本组分以外的材料,故称为外加剂。可分为促凝剂、分散剂、减水剂、抑制剂、早强剂、缓凝剂、快干剂、烧结剂、膨胀

水玻璃结合的不定型耐火材料
硅酸盐结合剂作为不定形耐火材料结合剂的主要品种为含碱金属硅酸盐,即通称水玻璃。
 
(1)水玻璃。水玻璃为许多钠硅酸盐的混合物。在耐火材料中所用者多为模数2~3的非晶质。其密度和熔点不固定,依模数的不同而有相应的变化,在模数为4以内的范围,其密度随SiO2含量的提高而增加。在不定形耐火材料中多使用粘稠状水玻璃,密度为1.30~1.40g/cm3。
 
1)水玻璃的凝结与硬化:水玻璃具有相当良的粘结性。此种粘结性的形成过程依凝结硬化条件不同而有某些差别,但都与形成凝聚结构有关。
 
在常温下,凝结和硬化很缓慢。在生产中为促进水玻璃的硬化,往往添加一定促硬剂。通常多用酸或含金属离子的外加物,以使水玻璃碱溶液发生中和作用,加速硅酸钠的水解,使硅氧凝胶不断析出并凝聚。
 
由于此种水玻璃加促硬剂后在大气中即可硬化,故常称为气硬性结合剂。
 
2)水玻璃硬化体在加热时的变化,水玻璃硬化体在加热到50℃以上即开始脱水,过100℃时硅氧凝胶中的大部分水分即可排除,到300℃基本排尽。
 
3)水玻璃的应用:水玻璃除不宜同易水化的白云石类材料配合外,同其他任何瘠性材料皆可配制成各种不定形耐火材料。但是,由水玻璃结合的不定形耐火材料,不宜水浸和受潮。

不定型耐火材料中常用的外加剂

外加剂是指不定型耐火材料中除耐火的瘠性料(粒状和粉状料)和耐火粘土等塑性料以及结合剂等主要原料以外,在配制过程中掺入的用以改善不定形耐火材料性能的物质。
 
外加剂的用量均不大,一般不过结合剂用量的5%。不定形耐火材料中常用的外加剂有减水剂、调凝剂(促凝剂、早强剂和缓凝剂)、加气剂、膨胀剂、缓蚀剂等。
 
1、减水剂:在不影响不定形耐火材料可塑性的条件下,减水剂能使单位用水量减少;或在不改变单位用水量的条件下,可改善不定形耐火材料的可塑性,或同时具有以上两种效果。因此,此种减水剂也常称为增塑剂。
 
在不定形耐火材料中,减水剂主要用作水泥结合的浇注料和水硬性耐火泥的外加剂。 常用的不定形耐火材料减水剂有木质素系减水剂和萘系减水剂。另外,还有水溶性树脂(密胺树脂)减水剂和糖密类减水剂、腐植酸盐减水剂。 
 
2、调凝剂:调凝剂是调节不定形耐火材料凝结及硬化速度的外加剂。
    
(1)促凝剂与促硬剂(早强剂):促凝剂是能加速凝结的外加剂,有的也有促硬作用,即导致结合体早期强度增长,但对后期强度不一定有积作用,因此促凝剂也常称为促硬剂(早强剂)。
    
(2)缓凝剂:为便于施工和储存,需加少量缓凝剂,以适当延长结合剂凝结硬化时间。一般而言,这些外加剂虽可使结合剂的凝结硬化速度放慢,但并不改变结合剂反应产物的组成或性能。
 
3、缓蚀剂:缓蚀剂是减缓金属锈蚀的外加剂。
 
4、其他外加剂:膨胀剂、助熔剂、加气剂、泡沫剂等等。