耐火澆注料表面粉化剝落的原因及解決方法
耐火材料廠家通泰耐材對(duì)耐火澆注料表面粉化剝落的原因及解決方法的說(shuō)明:
耐火澆注料在整個(gè)耐火材料中所占的比例在不斷增大,主要是因?yàn)殚_(kāi)發(fā)了低水泥和超低水泥結(jié)合澆注料技術(shù)。通常使用的是以鋁酸鹽水泥為結(jié)合劑的低水泥耐火澆注料,在鋁酸鹽水泥結(jié)合的耐火澆注料中,有相當(dāng)一部分產(chǎn)品在施工后的養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,坯體表面容易發(fā)生一些損壞現(xiàn)象,輕則造成表面粉化剝落,重則直接導(dǎo)致坯體失去結(jié)合強(qiáng)度而粉化坍塌。尤其對(duì)于大型的現(xiàn)場(chǎng)制作澆注料預(yù)制塊,是一個(gè)很大的損失,所以針對(duì)這種現(xiàn)象,對(duì)其損毀機(jī)理進(jìn)行了分析,制定了切實(shí)可行的避免或減輕澆注料表面損毀的方法和對(duì)策。
1、耐火澆注料表面損毀的現(xiàn)象
? ?準(zhǔn)確的說(shuō),耐火澆注料的表面損毀應(yīng)該是指在實(shí)際的生產(chǎn)和使用中,耐火澆注料在現(xiàn)場(chǎng)澆注結(jié)束后的養(yǎng)護(hù)期間所出現(xiàn)的表面異?,F(xiàn)象,繼而又可能影響到整個(gè)澆注體的性能,其表現(xiàn)形式有很多種,但總結(jié)起來(lái),應(yīng)歸納為以下幾個(gè)方面。
(1)絕大部分的表面損毀集中出現(xiàn)在澆注料施工結(jié)束后的養(yǎng)護(hù)期間,并常常被認(rèn)為與養(yǎng)護(hù)期間的環(huán)境條件(如溫度、濕度等)密切相關(guān)。
(2)這種現(xiàn)象常常發(fā)生在鋁酸鹽水泥結(jié)合的澆注料中,同時(shí)在某些鎂質(zhì)澆注料中也有類似的出現(xiàn),在本文主要研究的是鋁酸鹽鹽水泥結(jié)合澆注料系統(tǒng)。
(3)其一般表現(xiàn)為,首先在澆注體表面形成白斑,或者長(zhǎng)出白色的絨毛狀析出物:然后白斑或絨毛狀析出物繼續(xù)擴(kuò)散至整個(gè)坯體表面:隨著養(yǎng)護(hù)的進(jìn)行,表面干燥形成魚(yú)鱗狀的起皮,或粉末狀附著物,從而導(dǎo)致坯體表面的強(qiáng)度很低。人們常常把這種現(xiàn)象稱為“返堿現(xiàn)象”
(4)某些較嚴(yán)重的表面損毀會(huì)沿著坯體的表面向澆注體的縱深發(fā)展,從而導(dǎo)致澆注體的整體強(qiáng)度下降,無(wú)法后續(xù)使用。特別嚴(yán)重時(shí),澆注體基本失去強(qiáng)度,坯體自行粉化解體。
2、耐火澆注料表面損毀的原因分析
2.1 “堿雜質(zhì)”引起的表面粉化
?在耐火澆注料的配方中,主要的有耐火原料、水泥和鈉鹽外加劑等,都含有可溶性的鈉,外加劑也有引入鈉離子,而水泥的增加,體系的堿性增大,同時(shí)生成的水化礦物相也相對(duì)較多,在這些可溶堿的存在下發(fā)生一系列的反應(yīng)。
?澆注料中可溶性堿遇水解離,與空氣中的二氧化碳反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生碳酸鹽物,同時(shí)水泥水化,二者會(huì)繼續(xù)反應(yīng)。不斷分解鈣化。
?只要有水泥水化產(chǎn)物存在,以上反應(yīng)就將循環(huán)進(jìn)行,產(chǎn)物的不斷分解,澆注料坯體就會(huì)由表及里發(fā)生損壞。
?澆注料中可溶堿的存在,增加了CO2的溶解度,是反應(yīng)快速進(jìn)行的重要前提。體系堿性越大,水化礦物相越多,則越有利于反應(yīng)的進(jìn)行。
2.2 養(yǎng)護(hù)的環(huán)境溫度和濕度
? 澆注料在澆注成型后,通常養(yǎng)護(hù)溫度在 15~20℃,大型的預(yù)制塊,為了養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度的增加,會(huì)進(jìn)入低溫窯進(jìn)行 30~35℃的養(yǎng)護(hù),經(jīng)過(guò)觀察,養(yǎng)護(hù)溫度的提高能增強(qiáng)坯體的強(qiáng)度和使用壽命,并且坯體表面出現(xiàn)粉化的現(xiàn)象也相應(yīng)減少??梢?jiàn)坯體養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度和濕度,是損毀發(fā)生的一個(gè)重大因素。一般而言,濕度越大,越容易潤(rùn)濕澆注料坯體內(nèi)的氣孔,在潮濕的條件下,澆注料中可溶堿的解離更容易,上文2.1 所述的反應(yīng)進(jìn)行的更順利。
2.3 坯體的致密度的影響
?坯體的致密度也是引起澆注料表面粉化的一個(gè)重要因素,當(dāng)坯體的致密度低時(shí),氣孔率增大,空氣中的水幾二氧化碳可以更容易地通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)入坯體中,使得損毀反應(yīng)發(fā)生,導(dǎo)致坯體由表及里的分解粉化。
2.4 施工用水及加水量的影響
? 澆注料的初期強(qiáng)度及施工性能均與施工用水質(zhì)量及加水量有很大的關(guān)系,施工用水應(yīng)杜絕使用工業(yè)用水、含堿水等化工成分的污水和廢水,應(yīng)選用民用生活用水,加水量多施工性能能好些,但對(duì)坯體的初期強(qiáng)度及致密度都有一定的副作用,同時(shí)加水量多勢(shì)必增加水化反應(yīng),更容易使坯體表面粉化的發(fā)生??刂萍铀浚趾茈y達(dá)到施工的性能要求,所以施工的加水量也是一個(gè)產(chǎn)生損毀的影響因素。
3、澆注料表面損毀的解決辦法
?根據(jù)現(xiàn)有的對(duì)澆注料表面產(chǎn)生損毀的原因分析,采用相應(yīng)的措施來(lái)防止或降低表面損毀的程度。
3.1 采用高純度的原料
?高純度,高致密度的原料,可以減低可溶性堿金屬的含量,例如采用致密剛玉為骨料,對(duì)于不經(jīng)過(guò)煅燒的原料在雜質(zhì)含量上嚴(yán)格控制,同時(shí)盡量少的控制加入量。
3.2 合理選用外加劑的種類
?傳統(tǒng)的澆注料外加劑通常采用的是木質(zhì)素鈣鹽及鈉鹽,使得澆注料的堿金屬含量增加,加速了水化分解的反應(yīng),經(jīng)過(guò)調(diào)整,試驗(yàn)了新型的復(fù)合減水劑,減少鈣鹽的加入,并在加入量上嚴(yán)格控制,改變外加劑的種類,并達(dá)到最佳的加入量,坯體表面粉化的現(xiàn)象得到了改善,從 3~5 天延長(zhǎng)到一周左右,同時(shí)坯體的強(qiáng)度也有所提高。這樣,再結(jié)合干燥時(shí)間的控制,盡早干燥,增強(qiáng)早期強(qiáng)度,現(xiàn)在坯體表面粉化已經(jīng)很少發(fā)生了。
3.3 施工用水的控制
?加強(qiáng)了對(duì)施工水質(zhì)的控制,杜絕使用化工水,污水、工業(yè)水等含堿金屬的水質(zhì),選擇民用生活自來(lái)水為結(jié)合用水,以減少其它能提高水泥水化速度的外加物的進(jìn)入。
3.4 施工環(huán)境的控制
?增強(qiáng)早期強(qiáng)度為了減少和降低澆注料的表面和空氣的接觸程度,采取了表面覆蓋的方法來(lái)封閉表面氣孔,盡量隔絕二氧化碳和水汽向澆注料坯體中的擴(kuò)散,從而阻止損毀反應(yīng)。同時(shí)為盡早使坯體干燥,加強(qiáng)了廠房的保溫,使坯體在36h 的最佳養(yǎng)護(hù)期內(nèi)硬化,保證澆注體的強(qiáng)度。
4、結(jié)論
?通過(guò)以上對(duì)耐火澆注料坯體表面發(fā)生損毀的原因分析,按照相應(yīng)的解決方法并在生產(chǎn)中試驗(yàn),已經(jīng)取得了明顯的效果,表面粉化層厚度減少到基本消失,同時(shí),施工加水量減少2%,使?jié)沧⒘系膹?qiáng)度提高了近10MPa,這對(duì)提高使用壽命起到了很好的作用。
通泰耐材公司位于河南新密,公司生產(chǎn)的澆注料有鋼纖維澆注料、輕質(zhì)澆注料、出鐵溝澆注料、高鋁澆注料、輕質(zhì)保溫澆注料、耐磨澆注料、耐火搗打料、耐火可塑料、不定型預(yù)制件等。
- 上一篇:回轉(zhuǎn)窯焚燒爐耐火材料選用原則
- 下一篇:電廠鍋爐類型及其使用耐火澆注料