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決定耐火澆注料質量的五大因素

耐火澆注料的性能受到多方面因素的影響,包括耐火骨料、細粉的組成與粒度分布,外加劑的濃度和用量,加水攪拌時間,燒結溫度、升溫速度以及保溫時間等。這些因素共同作用,決定了澆注料的物理性能以及抗渣、抗熱震性能。

耐火澆注料紅字白底主圖.jpg

1.耐火澆注料顯氣孔率的影響因素

在精心制作的耐火材料試樣中,實體之外,散布著眾多大小不一、形態各異的氣孔,宛如一個微型的蜂窩。這種試樣,我們稱之為多孔體。耐火材料的氣孔,主要有三種類型。一是開口氣孔,這種氣孔一端閉合,另一端則與外界相通;二是封閉氣孔,它們被封閉在材料中,不與外界相通;三是貫通氣孔,這種氣孔貫穿材料的兩面,允許流體自由通過。而顯氣孔率,則是試樣中開口氣孔的總體積與試樣總體積的百分比。

影響耐火澆注料氣孔率的因素有很多,如顆粒的尺寸與級配、吸水率;分散劑、結合劑的添加量及其性能;混合攪拌過程、加水量及振動時間等。但其中粒度分布、振動時間及結合體系等因素的影響比較大。

2.耐火澆注料常溫強度的影響因素

耐火澆注料的常溫強度,主要分為兩種:常溫抗折強度與常溫耐壓強度。與很多原因能影響這兩種強度的因素,比如耐火顆粒的尺寸與級配、晶粒的尺寸、結合劑的種類及加入量等,都起到了至關重要的作用。其中,結合劑的種類和加入量,對這兩種強度的影響最為顯著。

在近二十年的時間里,耐火澆注料的發展迅速,逐漸形成了以低水泥、超低水泥及無水泥澆注料為核心的發展路徑。采用微粉作為結合劑,部分或完全替代鋁酸鈣水泥,這樣不僅能降低水泥的用量和水的比例,而且這些耐火澆注料還能廣泛應用于高溫部位。這些澆注料展現出諸多優越的性能,例如高體積密度與高溫強度、低顯氣孔率、優良的熱震穩定性和強大的抗渣滲透性等。

澆注料樣塊.jpg


3.耐火澆注料高溫強度的影響因素

耐火澆注料在常溫與高溫下的強度,無疑是衡量其性能優劣的關鍵指標。這耐火材料,主要服務于高溫窯爐與熱工冶金設備,確保爐體結構與設備在高溫環境下長期穩定運行。而在這之中,耐火澆注料的高溫強度,特別是高溫抗折強度,顯得尤為重要。

耐火澆注料在各種溫度下都需要展現出卓越的強度。在常溫下,它需堅固穩定,而在高溫下,它的強度尤為重要。而高溫抗折強度,正是衡量耐火澆注料在高溫下性能的重要標準。

耐火澆注料的高溫抗折強度,依賴于兩大要素:結晶效應與玻璃效應。結晶效應,決定了晶體間的結合與接觸方式,為強度提供了穩固的基礎。而玻璃效應,其粘度與數量決定了整體結構的穩定性。這兩大效應的協同作用,使得耐火澆注料在高溫下仍能保持高強度,為各種嚴苛的工作環境提供可靠的保障。

耐火澆注料的高溫抗折強度跟它的實用性密切相關,是檢測耐火澆注料性能的重要指標之一,其強度由材料的燒成溫度、原料組成、生產工藝、化學成分、雜質含量及組織結構等因素所決定。

4.耐火澆注料抗熱震性的影響因素

耐火澆注料的抗熱震性就是在溫度急劇變化忽高忽低的情況下不受到破壞的性能,在實際應用中,耐火澆注料時常面臨溫度的大起大落,這無疑是一種嚴峻的考驗。溫度的急劇變化會在其內部產生熱應力,一旦熱應力累積到一定程度,便可能引發裂紋、剝落,甚至整體的損毀。

影響耐火澆注料抗熱震性的因素眾多,涉及澆注料自身的化學成分、鍵強、外界溫度的波動、晶型轉變及晶體結構、以及內部結構的緊密程度等。同時,其結合體系及基質組成也是不可忽視的影響因素。

5.耐火燒注料抗渣性的影響因素

熔渣通過熔體的沖刷、溶解和浸透等物理化學作用下損壞侵蝕著耐火澆注料。為了驗證其抗渣性能,我們采用了靜態抗渣坩堝法進行試驗。

熔渣對試樣的侵蝕,主要表現在表面溶解和對澆注料內部的滲透。這種滲透不僅擴大了反應的深度和面積,還使得試樣表面附近的組成和結構發生質變,形成了一個溶解度高的變質層。這加速了試樣的破壞過程。因此,在材料材質相同的情況下,決定材料抗渣性能的關鍵因素是基質的微觀結構。


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