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可塑料耐火材料是什么及性质

2019-09-02 09:35:00


  什么是可塑料耐火材料?

  常见耐火材料浇注料包含很多类型的材料,可塑耐火材料,是由粒状和粉状物料与可塑料土等结合剂和增塑剂配合,加少量水分,经充分混炼,所组成的一种,呈硬泥膏状,并在较长时间内保持较高可塑性的不定形耐火材料。


什么是可塑料耐火材料?

  粒状和粉状料是可塑料是主要组成,一般约占总重的70~85%。它可由各种材质的耐火原料组成,并常依材质对可塑料进行分类并命名。由于这种不定型耐火材料主要用于不直接与熔融物接触的各种加热炉中,一般多采用黏土料和高铝质熟料。制轻质可塑料可采用晴子粒状料。

  可塑料黏土是可塑料的重要组分。它只占可塑料总重的10~25%,但对可塑料和其硬化体的结合强度,对可塑料的可塑性,对可塑料和其硬化体的体积稳定性和耐火性却影响很大。在一定意义上,可认为黏土的性质和数量控制着可塑料的性质。


耐火可塑料的性质(图片展示)

  可塑料耐火材料的性质

  (1)可塑料的工作性,一般要求可塑料应具有较高的可塑性,而且经长时间存储后,仍具有一定的可塑料。

  可塑料除与粘土质用量有关以外,主要取决于水分的数量,它随水量的过高会带来不利的影响,一般以5~10%为宜。

  为了尽量可塑料中的黏土用量和减少用水量,可外加增塑剂。其增塑作用可能有一下数种:使黏土颗粒的吸湿性提高,使黏土微粒分散并被水膜包裹;使黏土中腐植物分散并并使黏土颗粒溶胶化的离子作为不溶性的盐排除于系统之外,等等。可作为增塑剂的材料很多,如纸浆废液;环烷酸;木素磺酸盐;木素磷酸盐;木素铬酸盐以及其他无机和有机的胶体保护剂,等等。

  欲使可塑料的可塑性在其保存期内无显著降低,不能采用水硬性结合剂。

  (2)可塑料的硬化与强度 为了改进以软质黏土作结合剂的可塑料在施工后硬化缓慢和常温强度很低等缺点,往往另加入适量的气硬性和热硬性结合剂。如硅酸钠;磷酸和磷酸盐和氯化盐等无机盐和其聚合物。

  可塑料中无化学结合剂者称普通可塑料。此种可塑料在未烧结前的强度很低,但随温度升高水分逸出而提高。经高温烧结后,冷态强度增大。但随温度高水分逸出而提高经过高温烧结后,冷态强度增大。在高温下热态强度随着温度上升而降低。

  加有硅酸钠的可塑料在施工后的强度随温度升高而增长较快,在施工后可较快地拆膜。但是在干燥过程中,这种结合剂可能向构筑物或物品的表面迁移,防止水分的顺利排除,引起表皮产生应力和变形。另外,施工后的可塑料碎屑也不再用。含有此种结合剂的可塑料宜用于建造工期较长的大型窑炉和用于炉顶等处。


磷酸铝袋装包装图片展示

  磷酸铝是耐火可塑料中使用广泛的一种热硬性结合剂。施工后经过干燥和烘烤可获得很高的强度。

  (3)可塑料在加热过程中的收缩 可塑料中含有很多的黏土和水分,在干燥和1000℃以上加热过程中,往往产生很大的干缩和烧缩。

  如不加助涨剂的可塑料干缩4%左右;在1100~1350℃温度范围内出现的收缩可达到7%左右。为防止收缩,减少其危害,还需另加采用助涨剂,既在黏土和配料的其他细分中加入热处理或使用过程中可能发生膨胀的物质,以抵消黏土产生的收缩。

  通常,多在配料的细粉中加入适量(5~15%)的蓝晶石细粉。蓝晶石在1380℃左右分解形成莫来石和SiO2时,急剧产生15~20%的体积膨胀,可抵消可塑料中基质部分的高温收缩。

  可塑料在加入少量蓝晶石虽可抵消一部分在高温下的收缩,但干燥收缩仍然存在。为了解决在热处理或第一次使用时未达到烧结前的体积稳定,有时还可以加入适量的小于1μm的超细粉,如刚玉,锆英石和石英等超细粉,以代替部分黏土,既对减少收缩有所裨益,对高温负荷能力还有提高。

  耐火浇注料厂家继续讲到,由于可塑料中含有相当数量的黏土,其高温负荷下的变形较其他不定型耐火材料为高。故常将体积稳定性视为一项重要的技术指标,并作为质量分级的主要内容。如有的国家规定:高级粘土质可塑料加热到1400℃冷却后的收缩率应在2.5%以下。

  (4)可塑料的耐热震性 与相同的烧结材料耐火制品和其他不定型耐火材料相比,可塑料的耐热震性较好。其主要原因有以下加热过程中和在高温下使用时,不会产生由于晶型转化而引起的严重变形;在加热面附近的矿物组成为莫来石和方石英的微细粉结晶,玻璃体较少,沿加热面向低温侧过度,可塑料的结构和物相是递变:可塑料具有均匀的多空结构,膨胀系数和弹性模量一般都较低等等。

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