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什么是高铝水泥耐火浇注料?

2022-04-07 17:16:56
高铝水泥耐火浇筑材料是以高铝水泥为组合剂,与耐火骨料、粉末或外加剂按比例混合,经加水搅拌、成型和维护后制成的。其特点是硬度快,强度高,价格便宜,施工方便。当采用硅酸铝材料制备耐火浇筑材料时,具有一定的抗硫酸盐力。浇筑材料的使用温度约为1400℃。过去,高铝水泥耐火浇筑材料广泛应用于轧钢加热炉等热工设备,可实现饥饿设备化工炉。使用寿命为2-4年;目前,浇筑材料主要用于锅炉、石化工业炉等窑炉,也用于冶金系统、低温热工设备,效果良好。
 

什么是高铝水泥?
高铝水泥亦称矾土水泥。以适当成分的生料,经烧结或熔融所得的弱碱性铝酸钙为主要成分的熟料或熔融块,磨成细粉后制成的一种早期强度増长快的水硬性胶结耐火材料。高铝水泥的特性是快硬、早强、微膨胀、抗硫酸盐性能好,但耐碱性能差。高铝水泥对矿物水的侵蚀作用具有很强的抵抗性但禁止用于接触碱液的工程。使用时应注意:(1)不得与硅酸盐水泥、石灰等能析出Ca(OH)2的胶凝物质混合使用,否则将造成强度的明显降低;(2)不得在高温、高湿度条件下养护,不宜用蒸汽养护;(3)在硬化过程中,环境温度不得高于30℃;(4)自混凝土硬化开始直到冷却到与周围温度相等的时间内,必须加强浇水养护。炉墙中使用的高强水泥应符合相关国标的规定,从出厂起,保管期超过2个月应重新检定,不检定要降低100号使用。

不同种类的高铝水泥单种浇注体的发热温度和达到最高温度的时间由所含钙铝酸盐的发热特性和含量决定。快硬性的C12A7和C4AF的发热量较高。因此高铝水泥的发热量也将因含有该铝酸盐不同而变化。如果在浇注耐火材料中加入过多含有C12A7或C4AF为主成分的高铝水泥,将因集中性发热而使浇注料硬化体中水分激烈蒸发而引起裂纹和表面剥落等。所以,选择水泥的用量和质量是十分重要的。

CA-60水泥耐火浇注材料具有快速、硬度和高强度的特点。成型标养后,1d耐压强度约30mpa,3d耐压强度约42mpa,7d耐压强度约50mpa。1d强度接近CA-50水泥耐火浇注材料,高于CA-70水泥耐火浇注材料。这是因为水泥含有更多的CA水化。

由于热能促进CA2的快速水化反应。
CA-60水泥耐火浇注材料的最高使用温度约为1500℃,可满足一般工业窑的使用要求。干燥耐压强度一般为30-35mpa,略高于1d耐压强度;燃烧后,耐压强度随加热温度的升高而降低。与CA-50水泥耐火浇注材料一样,中温强度也较低。1200℃后,由于液相量的增加,烧结已经发生,浇注材料形成陶瓷组合,强度随加热温度的升高而增加;燃烧后的变化和线膨胀系统与CA-50水泥耐火浇注材料基本相似,荷载软化温度和耐火性略高。因此,CA-6O水泥耐火浇注材料是一种较好的炉体材料。
一般来说,高铝水泥和耐火粉的用量为27130%,耐火骨料的用量为70173%。高铝水泥的用量为10120%。耐火浇筑材料用于中高温部位时,应尽量减少水泥用量,增加耐火粉的用量。耐火粉的细度要求:小于0.088mm的应大于85%,其晶体等级应与耐火骨料相同或高于一个等级;耐火骨料应根据窑炉的使用温度合理选择,以充分利用物质。其颗粒等级通常采用两级或统一材料,一般由0.45-0.55控制,砂率(即细骨料占整个骨料的比值);水的用量一般以质量百分比或每立方米kg或水灰比(即水与水泥和粉末的比例)表示。一般原则是,在保证浇筑混合物和易性的情况下,应尽量减少水的用量。应该指出的是,常用的配合比不变。根据原材料的配合比将根据原材料的种类和使用条件确定,以满足窑工程的要求。同时,应尽量添加外加剂,以提高浇筑材料的施工性能和耐火性。

主要性能
常温耐压强度随维护年龄的延长而增加。同时,1d强度很高,然后强度增加不大。由于高铝水泥的主要矿物CA水化速度快,约80%的热量在水化后约10小时内释放,24小时后热量很小。换句话说,高铝水泥耐火浇注料混合物一般可在1小时左右生成铝胶和CAH10,并包裹耐火骨料和粉末颗粒。同时,水泥颗粒不断吸收水分和水化,晶体交叉生长发育,使耐火浇注料获得强度。LD结束后,CA基本水化,强度增加较小。应指出,高铝水泥耐火浇注料初凝后,由于热反应强烈,必须在潮湿环境中维护,即应及时浇水或放置在水中维护。在潮湿环境中维护时,高铝水泥耐火浇注料表面挂着白霜,或表面和水中常见松散的胶状白沉淀物。这是由于浇筑材料表面未水化的水泥颗粒在遇水后形成过饱和溶液,然后沉淀铝胶和水化铝酸钙引起的。但这种溶解度不会超过已经形成的表面铝胶膜,因此对浇筑材料的性能没有影响。

随着加热温度的升高,燃烧后的耐压强度降低。到1000-1200℃时,其强度最低。随后,由于陶瓷组合的增强,燃烧后的耐压强度大大提高。应指出,加入减水剂和烧结剂的样品,特别是加入烧结剂的样品,强度降低较小,可提高铝耐火水泥耐火浇注料的耐压强度。
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