莫来石隔热耐火浇注料的轻质骨料的合成与影响
2018-01-25
莫来石隔热耐火浇注料作为高温窑炉的直接耐火内衬具有隔热性好,可形成整体内衬,施工方便和抗热震性好,使用寿命长的特点,这些年在众多火焰窑、电炉内衬,特别是炉顶部位取得了广泛的应用。
轻质莫来石骨料的性能,包括骨料本身的孔隙率、孔隙的尺寸与结构,骨料的抗压强度、合成骨料时的煅烧温度与保温时间,合成轻质骨料时所用的原料纯度等都对最终浇注料的性能有很大影响。
轻质骨料的孔隙结构是影响莫来石隔热浇注料的体积密度的最重要的因素。孔隙率和孔隙结构主要受所加入的用于燃尽的有机物种类及粒度的影响,同时煅烧温度和保温时间既影响骨料的烧成收缩率,也影响孔隙率及孔隙结构。
当煅烧温度、保温时间及熟骨料的体积密度都相同时,骨料本身抗压强度随着锯末粒度的减小而降低,因此应避免使用极细粒度的锯末制造轻质骨料。实际生产中使用0.5mm~2.83mm的锯末作为有机燃尽物生产轻质骨料。
在莫来石隔热浇注料中,浇注料主要部分靠轻质骨料来支撑,因此如果骨料的强度偏低,势必造成浇注料的强度偏低,如果骨料在高温长期工作时有较大的体积变化,势必造成浇注料在高温条件下的使用性能恶化。而在原料配方已确定之后,骨料的煅烧温度及保温时间又是影响骨料高温性能的最主要因素。同时骨料的煅烧温度和保温时间还是影响骨料生产效率与生产成本的最重要因素。
为了促使浇注料的烧结,拓宽烧结温度范围还需要加入少量SiO2和Al2O3微粉。其中Al2O3微粉加入量除了要使所加入的SiO2微粉全部转化为莫来石外,还需要足够的富余量与蓝晶石受热时分解出SiO2发生反应形成莫来石。为了减少浇注料的干燥收缩和增加干燥后温度,还需加入少量的高效减水剂。
采用低铁高铝矾土和煤矸石为主要原料,经过充分混合,加入粒度为0.5mm~2.83mm的锯末作为有机燃尽物,并加入少量蒙脱石粘土以增加生坯强度,将生坯在1550℃*20h煅烧后得到高质量的轻质莫来石熟料。以这种莫来石熟料为主要颗粒,并加入蓝晶石细粉及其它组份,采用纯铝酸钙水泥作为胶凝材料可配制出高性能莫来石隔热耐火浇注料。该浇注料配合硬硅酸钙板进行窑炉内整体浇注,具有隔热效果好、使用温度高、寿命长等效果。