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高铝致密耐火浇注料抗爆裂性能的影响因素
  • 时间:2023.11.03
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       高铝致密耐火浇注料是现代水泥行业应用最广泛的不定形耐火材料产品之一,常用于水泥窑窑口、窑门罩、篦冷机热段等部位,这些部位的浇注料在烘烤或点火阶段容易发生爆裂。

       针对此问题,一方面需要提升现场施工和烘烤的质量,另一方面需要提升浇注料的抗爆裂性能。

1.水泥加入量对高铝致密浇注料抗爆裂性能的影响

       从图1可看出:水泥加入量从3%增加至5%时,浇注料试样的抗爆裂温度没有变化,均为600℃,继续增加水泥加入量至7%和9%时,浇注料试样的抗爆裂温度从600℃提升至700℃和800℃,再继续增加水泥量至11%时,浇注料试样的抗爆裂温度仍为800℃,抗爆裂温度没有继续提高。

       耐火浇注料再使用中发生爆裂的原因主要是再加速加热过程中,试样内部再受热面附近产生的应力(主要为水蒸气压力)超出了试样的极限强度,而在一定范围内提高水泥加入量能够明显提高浇注料的强度,进而提升浇注料抵御水蒸气压力的能力,从而提升浇注料的抗爆裂性能。

       因此,适当增加水泥加入量,能够有效提升高铝致密耐火浇注料的抗爆裂温度。

2. 纤维材质对高铝致密浇注料抗爆裂性能的影响

       从图2可以看出:使用聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯和聚酯纤维的高铝致密耐火浇注料的抗爆裂温度分别为900℃、600℃、600℃和800℃,聚乙烯醇的抗爆裂性能最佳。

       聚乙烯醇(水溶性)具有较低的水溶温度(80℃),在试样受热时聚乙烯醇纤维能够较早产生排气通道,而越早排气,水蒸气产生的压力对耐火浇注料的破坏也越小。

       因此,聚乙烯醇纤维适宜作为高铝致密耐火浇注料的主防爆剂使用。

3. 纤维长度和直径对高铝致密浇注料抗爆裂性能的影响 

       从图3可以看出:防爆纤维的长度从3㎜增加至4㎜、5㎜时,浇注料试样的抗爆裂温度没有变化(均为600℃),当纤维长度继续增加到6㎜时,抗爆裂温度有一定的增加,达到700℃。当纤维直径从6μm增加到30μm时,浇注料试样的抗爆裂温度有一定程度的增加,当纤维直径从30μm继续增加至40μm、60μm和120μm时,浇注料试样的抗爆裂温度没有变化(均为600℃)。

       防爆纤维太短难于再浇注料混合时充分分散,更难于在浇注料内部构成近似网络的排气通道,导致抗爆裂效果差,而较长防爆纤维燃尽后留下的通道较长,易于相互连接形成与外界贯通的通道,更有利于材料的通气性,对提升抗爆裂性能有利,但防爆纤维长度增加会导致纤维的分散性和浇注料的流动性变差。防爆纤维直径过细会因阻力太大(毛细管现象引起)导致抗爆裂性能变差,而防爆纤维直径过粗会导致纤维形成的透气性通道数量减少,不足以形成有利的贯通网络,对浇注料抗爆裂性能也不利。

       因此,防爆纤维长度在3-5㎜范围内变化,直径在30-60μm范围内变化时,高铝致密耐火浇注料的抗爆裂性能基本没有变化。