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决定耐火浇注料质量的五大因素

耐火浇注料的性能受到多方面因素的影响,包括耐火骨料、细粉的组成与粒度分布,外加剂的浓度和用量,加水搅拌时间,烧结温度、升温速度以及保温时间等。这些因素共同作用,决定了浇注料的物理性能以及抗渣、抗热震性能。

耐火浇注料红字白底主图.jpg

1.耐火浇注料显气孔率的影响因素

在精心制作的耐火材料试样中,实体之外,散布着众多大小不一、形态各异的气孔,宛如一个微型的蜂窝。这种试样,我们称之为多孔体。耐火材料的气孔,主要有三种类型。一是开口气孔,这种气孔一端闭合,另一端则与外界相通;二是封闭气孔,它们被封闭在材料中,不与外界相通;三是贯通气孔,这种气孔贯穿材料的两面,允许流体自由通过。而显气孔率,则是试样中开口气孔的总体积与试样总体积的百分比。

影响耐火浇注料气孔率的因素有很多,如颗粒的尺寸与级配、吸水率;分散剂、结合剂的添加量及其性能;混合搅拌过程、加水量及振动时间等。但其中粒度分布、振动时间及结合体系等因素的影响比较大。

2.耐火浇注料常温强度的影响因素

耐火浇注料的常温强度,主要分为两种:常温抗折强度与常温耐压强度。与很多原因能影响这两种强度的因素,比如耐火颗粒的尺寸与级配、晶粒的尺寸、结合剂的种类及加入量等,都起到了至关重要的作用。其中,结合剂的种类和加入量,对这两种强度的影响最为显著。

在近二十年的时间里,耐火浇注料的发展迅速,逐渐形成了以低水泥、超低水泥及无水泥浇注料为核心的发展路径。采用微粉作为结合剂,部分或完全替代铝酸钙水泥,这样不仅能降低水泥的用量和水的比例,而且这些耐火浇注料还能广泛应用于高温部位。这些浇注料展现出诸多优越的性能,例如高体积密度与高温强度、低显气孔率、优良的热震稳定性和强大的抗渣渗透性等。

浇注料样块.jpg

3.耐火浇注料高温强度的影响因素

耐火浇注料在常温与高温下的强度,无疑是衡量其性能优劣的关键指标。这耐火材料,主要服务于高温窑炉与热工冶金设备,确保炉体结构与设备在高温环境下长期稳定运行。而在这之中,耐火浇注料的高温强度,特别是高温抗折强度,显得尤为重要。

耐火浇注料在各种温度下都需要展现出卓越的强度。在常温下,它需坚固稳定,而在高温下,它的强度尤为重要。而高温抗折强度,正是衡量耐火浇注料在高温下性能的重要标准。

耐火浇注料的高温抗折强度,依赖于两大要素:结晶效应与玻璃效应。结晶效应,决定了晶体间的结合与接触方式,为强度提供了稳固的基础。而玻璃效应,其粘度与数量决定了整体结构的稳定性。这两大效应的协同作用,使得耐火浇注料在高温下仍能保持高强度,为各种严苛的工作环境提供可靠的保障。

耐火浇注料的高温抗折强度跟它的实用性密切相关,是检测耐火浇注料性能的重要指标之一,其强度由材料的烧成温度、原料组成、生产工艺、化学成分、杂质含量及组织结构等因素所决定。

4.耐火浇注料抗热震性的影响因素

耐火浇注料的抗热震性就是在温度急剧变化忽高忽低的情况下不受到破坏的性能,在实际应用中,耐火浇注料时常面临温度的大起大落,这无疑是一种严峻的考验。温度的急剧变化会在其内部产生热应力,一旦热应力累积到一定程度,便可能引发裂纹、剥落,甚至整体的损毁。

影响耐火浇注料抗热震性的因素众多,涉及浇注料自身的化学成分、键强、外界温度的波动、晶型转变及晶体结构、以及内部结构的紧密程度等。同时,其结合体系及基质组成也是不可忽视的影响因素。

5.耐火烧注料抗渣性的影响因素

熔渣通过熔体的冲刷、溶解和浸透等物理化学作用下损坏侵蚀着耐火浇注料。为了验证其抗渣性能,我们采用了静态抗渣坩埚法进行试验。

熔渣对试样的侵蚀,主要表现在表面溶解和对浇注料内部的渗透。这种渗透不仅扩大了反应的深度和面积,还使得试样表面附近的组成和结构发生质变,形成了一个溶解度高的变质层。这加速了试样的破坏过程。因此,在材料材质相同的情况下,决定材料抗渣性能的关键因素是基质的微观结构。


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