聚磷酸鹽耐火澆注料的骨料和粉料,由冶金鎂砂、電熔鎂砂、鎂鉻砂、鎂鋁尖晶石和鎂橄欖石等破碎磨細(xì)而成。結(jié)合劑有磷酸、磷酸鹽和聚磷酸鹽等。骨料和粉料采用鎂鉻砂、鎂鋁尖晶石和鎂橄欖石等材料時,可采用磷酸或磷酸鹽作結(jié)合劑。當(dāng)采用鎂砂時應(yīng)采用聚磷酸鈉作結(jié)合劑。因為磷酸或磷酸鹽溶液與鎂砂反應(yīng)激烈、速凝,無施工制作時間。聚磷酸鈉與鋁酸鈣水泥和氧化物微粉等復(fù)合使用,效果好。
聚磷酸鈉按照Na2O/P2O5的摩爾比或聚合度n進(jìn)行分類,分為焦磷酸鈉Na4P2O7、聚磷酸鈉(Nan+2PnO3n+1)、偏磷酸鈉(NaPO3)n和過磷酸鈉。偏磷酸鈉的摩爾比為1:1,聚合度n≥1。當(dāng)n=3時,稱為三偏磷酸鈉,亦稱三聚磷酸鈉Na3P3O9,呈白色粉末狀,是軟水劑,也是不定形耐火材料的良好外加劑;當(dāng)n=6時,稱為六偏磷酸鈉Na6P6O18,也呈白色粉末狀,是堿性不定形耐火材料的良好結(jié)合劑和外加劑。
鎂砂耐火澆注料原料:
鎂砂耐火澆注料采用燒結(jié)和電熔鎂砂作耐火骨料和粉料,其顆粒級配為5~2.5 mm,33%;2.5~1.2mm, 22%;1.2~0.6mm,25%;0.6~0.15 mm,20%;鎂砂粉細(xì)度為0.09mm篩余≤15%;采用濃度為30%或當(dāng)量濃度為4N的六偏磷酸鈉溶液作結(jié)合劑,促凝劑用鋁酸鹽水泥;有的摻加燒結(jié)劑,如鐵磷或黏土粉等。
鎂砂耐火澆注料配制工藝:
配制工藝:將耐火骨料與2/3用量的六偏磷酸鈉溶液拌和,待骨料表面全部濕潤后,再摻加耐火粉料攪拌均勻,最后加剩余的六偏磷酸鈉溶液,繼續(xù)攪拌1~2min;振動成型后,自然養(yǎng)護(hù)3d,不得淋水;環(huán)境溫度不得低于10℃,越高越好,養(yǎng)護(hù)到期,作各種性能檢驗。
鎂砂耐火澆注料性能:
摻加燒結(jié)劑作用不大;采用鋁酸鹽水泥促凝劑,不降低耐火度,卻提高了荷重軟化溫度,同時1000℃燒后耐壓強(qiáng)度從19.1MPa提高到26.5~34.8MPa,這是形成Na2O2CaOP2O5礦物所致。從強(qiáng)度變化特征上看,也是中溫強(qiáng)度有較大的下降,但絕對值仍大于25MPa,因此不影響鎂砂耐火澆注料的使用。強(qiáng)度下降的原因,從巖相分析可知,系因六偏磷酸鈉組織結(jié)構(gòu)在加熱過程中的變化和基質(zhì)料未燒結(jié)所致。
鎂砂耐火澆注料用MgO≥98%的電熔鎂砂作耐火骨料和粉料,復(fù)合結(jié)合劑為聚磷酸鈉5%、硅微粉3%和鋁酸鈣水泥0.5%。另加2%的鋼纖維,加水濕混、成型,其性能見表2。它與表1對比看出,采用聚磷酸鈉與硅微粉作復(fù)合結(jié)合劑配制的澆注料,耐壓強(qiáng)度提高40%至1.6倍,燒后線變化呈膨脹值。說明該復(fù)合結(jié)合劑比前者好。
在堿性耐火澆注料中,在保證拌和料和易性的前提下,六偏磷酸鈉溶液用量盡量少用,以保證其高溫性能;另外,耐火骨料品種、顆粒級配、骨粉料用量、鋁酸鹽水泥品種和用量等,也影響耐火澆注料的性能,應(yīng)合理選用。
鎂鉻質(zhì)耐火澆注料:
鎂鉻質(zhì)耐火澆注料用的耐火骨料和粉料,一般選用廢舊鎂鉻磚、鉻鐵礦、鎂鉻尖晶石、鎂砂和氧化鉻等材料。結(jié)合劑用六偏磷酸鈉溶液,促凝劑則用鋁酸鈣水泥和含鈣材料等。該澆注料耐火度高、高溫體積穩(wěn)定性好、抗侵蝕性強(qiáng),在鋼包等熱工設(shè)備上應(yīng)用,見表3。表中采用廢鎂鉻磚作耐火骨料,編號1的臨界粒徑為 10mm,進(jìn)行顆粒級配。編號2的粒徑為<15mm統(tǒng)料;耐火粉料為MgO≥92%的鎂砂粉和Cr2O3為53%的鉻鐵礦精礦粉。耐火骨粉料之比為68:32;結(jié)合劑為六偏磷酸鈉溶液,用量為14~18%。編號1用鋁酸鈣水泥作促凝劑,編號2則用石灰粉,用量為1.5%。