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    耐火可塑料

    磷酸类耐火可塑料

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    • 概述

        磷酸类耐火可塑料系由磷酸和磷酸盐配制的耐火可塑料 。其特点是高温性能比较好,但成本较高,保存期较短 。因 此,该类结合剂常与硫酸铝溶液共同使用,以发挥各自的优点 。

        磷酸类硅酸铝质耐火可塑料,其强度变化特征是,随着加热温度的升高而增加,高温强度到1200℃后则急剧下降 。

        磷酸类耐火可塑料的磷酸溶液密度为1.20〜l.30g/cm3,用量为9%~11%,复合使用时的用量为5%〜6%,而硫酸铝溶液密度为1.23〜1.28g/cm3,月量为5%〜7% 。固体磷酸铝和六偏磷酸钠,其用量为2%〜6%;外加剂有抑制剂草酸等,其用量为1.0%左右 。保存剂用糖蜜等,密度约为1.2g/cm3时,其用量为1.0%~1.5% 。还有木质素磺酸钙和淀粉等,其用量分别为0.5%和0.5%〜1.0% 。

        磷酸类耐火可塑料的配合比:耐火骨料为50%〜60%,耐火粉料为25%〜35%,软质黏土10%~15%,化学结合剂9%〜13%;在生产时,釆用磷酸结合剂时,先用其用量的60%与耐火骨料、粉料和软质黏土混练,然后困料1〜3d 。二次混练时,掺加外加剂和余下的结合剂,混练均匀,即可进行下道工序 。当用复合化学结合剂时,一般先用硫酸铝溶液混料,困料后再用磷酸类结合剂混练 。应当指出,二次拌料称量的质量,系指干料质量,否则添加的外加剂,将发生误差 。

        磷酸类硅酸铝质耐火可塑料的主要性能,见表1-1 。从表中看出,烘干耐压强度较高,1400℃烧后耐压强度为35〜42MPa 。1400℃高温抗折强度约为1.0MPa 。另外,1350℃高温抗折强度为2.1〜3.3MPa 。这说明,因 含软质黏土,高温下液相量多,致使高温强度较低 。

        表1-1 硅酸铝质可塑料的主要性能

        硅酸铝质可塑料的主要性能

        在有色工业窑炉中,镁铬质和铝铬质耐火可塑料应用较多,也有一定的使用效果 。其耐火骨料有镁铬尖晶石、镁铬砖块和铝铬渣等 。耐火粉料材质与骨料相同,有时掺加刚玉粉和铬铁矿粉等 。软质黏土与前述相同,采用磷酸、六偏磷酸钠和硫酸铝化学结合剂,外加剂为草酸和糖蜜等 。

        变形4%的荷重软化温度较低,系软质黏土造成的 。在保证耐火可塑料黏塑性的前提下,应尽量减少黏土用量 。

        在耐火可塑料的生产和施工中,可塑性指数十分重要 。即在一定的保存期内,应保持较高的黏塑性,以便捣固施工 。在国内外,普遍釆用草酸、柠檬酸作保存剂,但成本较高 。采用糖蜜作保存剂,效果也比较好,见图12-6 。五组配合比基本相同,耐火骨料和粉料用一级矾土熟料制造,采用广西泥作结合剂,有一组掺加了武鸣黏土,细度一般为170目,有一组为50目 。结合剂为硫酸铝和磷酸或二者复合用 。从图中看出,掺加糖蜜的耐火可塑料能延长保存期,与黏土种类和细度基本无关 。对于磷酸和硫酸铝复合结合剂来说,未加糖蜜的,保存2个月时,可塑性指数下降约为60%,3个月时几乎失去了黏塑性 。掺加糖蜜后,保存4个月,基本上保持原有的可塑性指数,到12个月时,圈中曲线3与曲线4略有下降,曲线5仍保持原有的可塑性指数;对于硫酸铝结合剂,掺加糖蜜后保存四个月,可塑性指数基本不变化,到8个月下降至15%左右,仍可施工 。

        糖蜜中含有草酸、苹果酸和琥珀酸等有机酸,抑制了磷酸盐和硫酸盐,因 此延长了耐火可塑料的保存期 。同时,赋予了结合剂与原材料间的更充分分散与润湿时间,使其结合性和黏塑性得到了良好发挥,导致了高温性能的改善和提高 。例如,保存八个月后硫酸铝耐火可塑料,1000℃高温耐压和抗折强度分别为86MPa和13.6MPa,复合结合剂耐火可塑料的分别为71MPa和16.9MPa,比刚生产时的强度,普遍提高了30%〜60% 。

        在国内外,为了解决耐火可塑料的施工复杂问题,采用稀释分散剂并用水调制耐火可塑料,具有良好的流动性,可浇注振动施工,称为浇注可塑料,若喷涂施工时则称为湿式喷涂可塑料等 。前者,即后来发展成为黏土结合耐火浇注料,后者应称为耐火喷涂料,软质黏土应视为烧结剂 。

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