耐火澆注料
                      什么是涂抹料?結合體系對其性能的影響
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                      什么是涂抹料?結合體系對其性能的影響

                      發布時間:2020/8/18 17:39:18


                      什么是涂抹料?
                      涂抹料既可用于使用溫度較低、構造復雜和襯體較薄的部位,也可用于使用溫度較高或由特殊要求條件下的部位作內村,以保護原來的襯體如煉鋼用出鋼槽與中間包等采用涂抹料或噴涂料取得了較好使用效果。噴涂料既可機械噴涂,也可人工涂抹。但必須具有在施工時良好的涂抹性和內村的附著性,烘烤與使用過程中不開裂和剝落,抗沖刷性與抗侵蝕性好、用后涂抹層易清除等特點。
                      耐火涂料一般為懸浮于液體介質中顆粒微細,并具有凝結性和干燥后形成連續的致密層,呈漿狀的材料,通過噴涂或涂抹法將氣涂在施工面上,而形成覆蓋在工作層上很薄的涂層,根據氣不同的使用條件,耐火涂料可用于兩種耐火材料之間的分隔層,隔開的兩層內襯能隨著溫度的變化獨立發揮作用;涂在內村表面用作工作層,防止主襯體暴露在工作條件下;用作隔熱毯或隔熱模塊的防滲材料,以阻止爐氣進入隔熱層降低隔熱效果及腐蝕性氣體的侵蝕;用作含毯材料的防氧化層;防止氣體泄露的致密層(如焦爐頂有害氣體的排放)。
                      結合體系對余熱發電配套用 高耐磨陶瓷涂抹料性能的影響
                      水泥窯純低溫余熱發電系統工況溫度一般在300℃~400℃,部分廠家由于工藝設計不同,工況溫度可達400℃~600℃。由于管道內為高速高濃度含塵含熟料顆粒的氣體,沖刷異常劇烈,在此溫度范圍內金屬管道抗沖刷和磨損的能力較差,但對耐火材料而言,此工況條件為中低溫環境。根據余熱發電設備AQC鍋爐的內襯設計,沉降室多數為“V”型或海鷗型錨固件,襯里厚度約50mm;風管部分多數為龜甲網結構,襯里厚度約25~30mm,故宜采用涂抹方式施工,尤其是風管涉及弧形頂部施工,因此對材料的粘附性要求較高。本研究主要考察不同結合體系對高耐磨陶瓷涂抹料性能的影響。
                      試驗
                      1.原料
                      選用焦寶石、礬土、氧化鋁微粉為主要原料,其化學成分見表1;選用高鋁水泥、磷酸鹽、水玻璃作為結合劑;選用廣西泥、球粘土、膨潤土、蘇州白土、黑粘土作為結合粘土。
                      2.試驗方法
                      通過備料—稱量—攪拌—成型—脫模—養護—烘干—熱處理—性能檢測,考察材料各項性能。材料在實驗室使用涂抹方式壓實成型,按檢測目的分別成型為40mm×40mm×160mm的常規試樣和100mm×100mm×30mm的耐磨試樣,成型后在模內自然養護48h后脫模,再自然養護24h,經110℃×24h烘干后,選取3條進行烘干體積密度、抗折強度和耐壓強度的測試。其余試樣根據需要分別經350℃×3h、500℃×3h處理,隨爐冷卻后測試體積密度、抗折強度、耐壓強度和耐磨性能。
                      結果與討論
                      1.結合劑種類對材料性能的影響
                      分別采用高鋁水泥、固體磷酸二氫鋁、PA膠、固體水玻璃和液體水玻璃作對比試驗,其中液體水玻璃選用常用的兩種波美度,料團成型狀態。
                      由表2可知,采用磷酸鹽或液體水玻璃為結合劑的料團可塑性較好,成型狀態良好;采用固體水玻璃為結合劑時,料團可塑性稍差。采用高鋁水泥為結合劑的試樣體積密度高,雖然其強度性能較好,但耐磨性能稍差,且將造成較大的設備負重。采用磷酸鹽為結合劑的兩組試樣均表現出良好的強度性能和耐磨性能。采用固體水玻璃為結合劑的試樣由于料團可塑性稍差,其耐磨性能明顯比其他幾組差,難以滿足沖刷劇烈部位的使用要求。采用液體水玻璃為結合劑的兩組試樣其體積密度較低,抗折強度顯著高于其他幾組,耐磨性能好,可在高耐磨性能的前提下減輕設備負重,綜合性能高。
                      2.結合粘土種類對材料性能的影響
                      由于涂抹料需具備較好的粘附性能和耐磨性,同時針對液體水玻璃的特性,要求所使用的粘土必須具有較好的粘塑性及一定的保水性,因此以等量的液體水玻璃B為結合劑,選擇5種常見粘土進行對比試驗:A廣西泥、B球粘土、C膨潤土、D蘇州白土、E黑粘土,其主要化學成分見表3。
                      由試驗結果可知,選用球粘土的試樣耐磨性能好,耐壓強度高,試驗過程中其料團較軟,保水性良好。選用廣西泥的試樣綜合性能較球粘土稍差。選用膨潤土的試樣由于塑性較強,吸水性強,攪拌后料團較硬,成型狀態不佳,從而導致其強度和耐磨性能較低。選用蘇州白土的試樣可施工性能較好,但由于其灼燒減量較高,耐壓強度和耐磨性能受到較大的影響。選用黑粘土的試樣料團較粘較軟,可施工性能較好,但耐磨性能稍差。
                      綜上所述,可以得出以下結論:一是水泥窯余熱發電用高耐磨陶瓷涂抹料的結合劑選用液體水玻璃,其體積密度較低,抗折強度顯著高于采用水泥結合、磷酸鹽結合或固體水玻璃結合,耐磨性能好,同時可減輕設備負重,綜合性能優。
                      二是水泥窯余熱發電用高耐磨陶瓷涂抹料的結合粘土選用球粘土,其料團較軟,耐磨性能較其他種類粘土的試樣好,耐壓強度高,可確保涂抹料獲得佳的施工性能和理化性能。
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