无水泥结合高铝耐火浇注料的研制

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1、万方数据第剪誊第3期责娥王藏大学学报(巍然醉学版)Vol。37No。32008年5月JOURNALOFGUIZHOUUNIVERSITYOFTECHNOLOGYMay．2008文章编号：1009-0193(2008)03-0050一03无水泥结合高铝耐火浇注料的研制文应财(贵阳监狱化冶所，贵州贵阳550003)摘要：SiO：超细粉作为结合剂，以蠢聚磷酸钠和金属铝粉为添加荆，研究无水泥结合耐火浇注料。实验表明，当Si02超细粉、童聚磷酸钠、铝粉、加水量的加入量分剐为7％、0。23％、0。S％、3．68％酵，常温(18

2、一∞℃)抗新强度秀5。13Mpa，对压强度为4。55Mpa，高瀛(1400℃2h)抗折强度迭74．88棚)a，耐压强度为13．18MPa，烧后线变化率为0．424％．关键词：Si02超细粉；晃水泥；添加剂中图分类号：TQ316．6文献标识码：A0前言近几年来，不定型耐火材料发展迅速，使用范围不断扩大。该类耐火材料的特点是生产流程简化，不须成型烧成工序，能耗抵，便于施工，可适应各种复杂炉体结构要求uoj。从目前情况看，铝酸钙水泥是耐火浇注料孛使用最为广泛的一种结合裁，尽管加入量较少，但还是弓l入有害成分CaO，在高温

3、使用对会形成低熔物丽降低制晶的高温性能。如果用硅灰完全代替水泥作为缕合剂，尉可使CaO含量降至0．2％以下，需求薰减少，高温强度提高，膨胀小，气孔率降低，改善了材料的高温使用性能”J。本实验主要以SiO：超细粉作为结合剂，以三聚磷酸钠和金属铝粉为添加剂，制备无水泥结合耐火浇注料并研究其性能影响因素。l试验原材料及制备方法1．1原料高铝矾土熟料：取自贵阳某耐火材料厂，最大粒度不超过5mm，粗颗粒形状为粒状，粒度级配如下：5—3mm、3一o．5mln、0．5-0．088mnl、≤o．088mln分别为35％、30％、1

4、0％、15-22％．其粗、细熟料颗粒化笔成分觅表1。表l嵩锅矾土熟料中各娥份的百分含量wt％SiO：超细粉：取自贵州铁合金厂，形状为球形，最大粒度不超过5¨脚．钢纤维和分散剂三聚磷酸钠：取自贵阳耐火材料厂。防暴剂铝粉：市败。重。2浇注料及试样酶裁备方法将高铝矾土熬料、硅灰及各种添加剂充分混合，然后加入铝粉一起混含均匀，即得到SiO：超细粉结合耐火浇注料。试样是在加水充分混练、振动浇注成型，常温下保持48h脱模制成，干燥温度105±5℃，时间5—7h。2试验结果与分析收稿日期：2008一03-30作者简介：文应财(1

5、972一)，男，炭娴都匀人。工程郯，主要从事无机非愈属材辩研锯与并发．万方数据第3襄文应舫：免拳花结合高铅对火浇注赣霹研割512．1硅灰加入量对于燥强度的影响在加水量4％、三聚磷酸钠和韬粉分刚为4％、0．23％、0．8％的情况下，改变硅灰加入量，分剃得剜相应的干燥强度，结果见表2．裹：硅灰纛对干纛强度的彰螭续袭2从表2中数据可以看出，随着硅灰加入量增多，强度璺逐渐上升趋势，但不是线性关系，当硅获船入豢达7％时，干燥强度达最高俊。超过7％后，耐压呈下降趋势，抗折则在7％一8．5％的范暖丙基本相同，在8．5％后开始下降

6、。可见，一定量的三聚磷酸钠不能使过多的硅灰颗粒带正电，从丽导致硅灰颗粒相互吸引团结。硅灰不能均匀分布予料中丽使浇注辩的强度下降。2．2三聚磷酸钠加入量对混练水量及干燥强度的影响在硅灰和铝粉分剃为7％和0．8％的情提下，改变三聚磷酸铺的懿入麓，分嬲得蓟浇注料酶滋练永爨及干燥强度，结果见液3．囊3三聚磷酸钠霹溅练承羹爱子漂溅凌懿影响从表3中数据可以看娃5，随三聚磷酸钠加入量增多，溅练水景呈下降趋势，这是由于童聚磷酸钠加入后，能有效地降低了硅灰形成的溶胶的粘度，从而改善了材料的流变特性，减少了成型时的混练水量。在0．25

7、％处达到最低后略有网升，基本保持不变，这是由于保证材料基本湿润的水爨为一定量的缘故旧j。放表3中数据也可看出，随三聚磷酸钠加入量增多，千澡强度量上舞趋势。爨趣入爨为0。23％对，抗折强度和耐压强度达到最高值。这是由于硅灰颗粒太细，容易团结，加入兰聚磷酸钠后离懈出Na+，使s卜OH基表面带正电菰相互撵蓐达到分散的效果。如果加入誊过少，尉使部分Si0：颗粒带正电纛部分仍然带负电，它们相互吸弓I仍会团结。加入量过多，则Na+浓度过高，压缩Si—O一胶粒的扩散层使考电位降低，到达等电态麓使硅灰霞结聚合藤无法筠匀分布于辩孛，

8、致使浇注料强度下降。2．3三聚磷酸钠加入量对浇注料煅烧后性能影响当硅灰为7％，三聚磷酸钠分别为0．21％9。23％为7％时褥到浇注瓣，将浇注料子1400℃煅烧，保瀑2h后，测定其性能，结果见表4．寰4浇涟辩烧蕨麴理性翡从以上数据可以看出，烧后强度比常温强度摄高很多，主要是因为生成奠来石晶褥的缘酸，黼晶体积略有膨胀。万方数据52贵州工业大学学报(自然科学版)2