碱性耐火材料的抗水化性分析测定

     抗水化性是碱性耐火材料在大气中抵抗求化的能力。碱性耐火材料中的CaO,MgO,特别是CaO,在大气中极易吸潮水化，生成氢氧化物，使制品疏松破坏。凯瑞得窑炉其化学反应式如下:

CaO + H₂O→Ca (OH) ₂ 

MgO+ H₂O→Mg (OH) ₂

      提高碱性耐火材料的抗水化性，凯瑞得窑炉通常采用下列4种方法：

• (1)高温烧成法：提高烧成温度使其死烧；

• (2)加入少量添加物法：作为助烧结剂，提高烧结密度，或添加物与CaO或MgO反应生成低熔相将CaO或MgO颗粒包裹起来与环境隔绝，或生成稳定的不易水化的化合物等；通常加人稀土氧化物、Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂等；

• (3)表面改性处理：碳酸化表面处理是利用CO₂气体在一定条件下对镁钙砂进行处理，使其表面生成碳酸盐薄膜，达到抗水化的目的；另外，还可用磷酸或聚磷酸盐溶液对CaO质材料进行表画处理，使经过表面处理的镁钙砂颗粒表面形成磷酸盐包裹层，以提高熟料颗粒的抗水化性能；

• (4)表面覆盖法：加保护层(密封包装)减少与大气接触。

    对于耐火材料抗水化性的检测，熟料颗粒及制品使用不同的检测方法。美国的ASTM C492(2003):《死烧粒状白云石水化性试验方法》可用于测定熟料颗粒的抗水化性，其要点是取大于425μm的颗粒料100 g作为试样，经105～110℃烘干后，置入恒温恒湿箱中，在71℃、83%的相对湿度条件下，保持24 h，冷却后，过425 μm筛，称量425 μm筛的筛下料，以此筛下料的质量作为试样水化的百分率。美国ASTM C544《镁砂或方铁石颗粒水化性试验方法》规定全部试样通过3.35mm筛，再过425μm筛，取3.35mm筛至425μm筛之间的颗粒料100 g(3.35～1.70mm，1.70mm～850μm，850～425μm三部分相等)，放入瓷坩埚内，置于高压釜中，在162℃、552 kPa条件下，保持5 h，冷却卸压后，取出放入鼓风干燥箱中干燥至恒重，称量记录水化后试样的干重G,再将其过300 μm筛，记录试样水化后300μm筛的筛上料为H,其水化百分率H_d计算式如下：

H_d=[(G-H)/G] × 100%

    美国的ASTM C456《碱性砖抗水化性试验方法》规定了测定制品水化性的方法，其要点是：从5块制品上取切不带原制品表皮的边长25 mm的立方体试块5块，烘干后，放入瓷坩埚内，置于高压釜中，在162℃、552 kPa条件下，连续保持5 h，卸压后，观察试样变质的情况，若无变质，再重蒸压5 h，反复进行，最多累积到30 h为止。试块经水化后的状况分为4级：Ⅰ级.未受影响；Ⅱ级.表面水化；Ⅲ级.开裂或破碎；Ⅳ级.崩解。并写明蒸压的总时数及每次蒸压后各个试样的情况。