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常见问题

浇注料的配制方法和施工

2021-04-01
浇注料需要耐火骨料、集料、外加剂和掺合剂来组成,而浇注料的性能主要是原材料的配合比以及外加剂来决定的,根据不同的工作环境选择针对性的原料和外加剂,能够生产针对性的浇注料,更好保证窑炉的正常稳定运行。我们来看下浇注料的配制方法和施工。
 


浇注料
 
浇注料的配合
 
颗粒材料的配合,根据紧密的堆积原则配合各级粒度的颗粒材料。
 
由于浇注料主要用于形成各种截面较大的结构和大型砌块,粒状材料的极限粒度可以相应增加。然而,为了避免加热过程中粗颗粒和水泥石之间的膨胀收缩差过大,破坏两者的结合,除了选择低膨胀的颗粒材料外,还应适当控制极限粒度。一般认为振动成型者应控制在10-15毫米以下;机械压力成型者应小于10毫米,大型产品或整体结构不应大于25毫米;它们应小于截面小尺寸的1/5。各级颗粒材料的比例一般为3-4级,颗粒总量约为60-70%。
 
高温下体积稳定、细度高的粉状混合物,特别是其中有一部分超细粉的混合物,对浇注料的常温和高温性质有积极的作用,应配合适当的数量,一般认为细粉的使用量为30-40%。
 
(2)结合剂和促凝剂的确定。结合剂的种类取决于对结构或产品性质的要求,应与所选颗粒礼粉材料和施工条件相对应。
 
在制造由非碱性粒状材料组成的浇注料时,水泥通常被用作粘合剂。水泥用作粘合剂时,应考虑硬化体的常温和高温性能要求量选择硬度快、强度高、易熔性低的水泥,其用量应适当,一般认为不应超过12-15%。为了避免硬化体的中温强度降低,提高其耐高温性能,水泥的用量应尽量减少,而不是超细粉的混合物。
 
如果使用磷酸或磷酸盐作为结合剂,则应根据浇注料硬化体的性质要求和施工特点,使用相应浓度的稀释磷酸或磷酸盐溶液。磷酸计的外加用量一般控制在11-14%。如果使用磷酸铝作为结合剂,当Al2O3/P2O5分子比为1:3.2,比重为1.4时,外加用量应控制在13%左右。因为这种结合剂的配制,注料硬化体在未热处理前凝结硬化缓慢,强度低,所以通常添加少量的碱性材料来促进凝结。如果使用普通高铝水泥作为凝结剂,一般外加量为2-3%。如果使用水玻璃,应控制其模数和比重。如果使用模数为2.4-3.0,比重为1.36-1.40,一般用量为13-15%。如果使用硅氟酸钠促硬剂,其用量一般占玻璃的10-12%。其它结合剂和共用量,也取决于硬化体的性质和施工要求。
 
(3)用水量。各种浇注料都含有与结合剂用量相对应的水分。这些水分可以在结合剂和贫瘠材料组成混合物后加入。如果是易水化、冷凝速度快的铝酸钙水泥,通常会以这种形式加入。也可以提前与结合剂混合,制成一定浓度的水溶液或溶胶。如果是需要提前水解才能粘结的结合剂,主要以这种形式进行。当结合剂与水反应后不变质时。为了使结合剂在浇注料中分布均匀,会提前与水混合,比如磷和水玻璃。
 
就水泥结合剂而言,水泥的凝结硬化速度和硬化后的强度除了与水泥的特性有关外,主要取决于加水量,即水灰比。合适的水灰比应根据水泥品种相应的水灰比强度曲线进行选择,建议是接近高峰的。浇注料的水灰比强度曲线一般是具有单峰特征的曲线,但峰值不同。它不仅取决于水泥品种,还取决于颗粒科的吸水率、形状和表面特征,以及施工过程中密实化的手段不同,峰值也发生了变化。在生产中,为了保证浇注料的强度,在选择合适的水灰比时,应考虑以上几个方面。一般,由普通高铝水泥结合的硅酸铝熟料制成的浇注料使用的水灰比大多为0.4-0.65。其中,振动成型者通常取0.5-0.65,混合料的水分约为8-10%;机压成型者通常取0.4,混合料的水分约为5-6.5-6.5%。
 
二、浇注困料
 
用水泥结合的浇注料制成混合物后,很快就会凝固硬化,不能困住材料。水玻璃加入促硬剂后,成年人即使在空气中长时间保存也会变硬,也不会困住材料。在贫瘠的材料中加入磷酸溶液制成混合材料后,贫瘠材料中的金属铁等杂质与酸反应,形成气体,使混合材料膨胀,结构疏松,硬化材料强度降低,因此需要困难材料,即加入部分酸混合混合材料后,在15-28℃以上的温度下,静止一段时间,使气体充分逸出,然后加入馀酸混合。在混合材料制备过程中加入适当的抑制剂,也不需要困难材料。
 
三、浇注料的浇注和成型
 
浇注料的流动性一般优于捣打料。因此,大多数浇注料只能通过浇注和振动来紧密排列和填充混合料中的成分。
 
四、养护
 
浇注成型后,必须根据结含剂的硬比特性,采取适当措施进行养护,促进共硬化。铝酸钙水泥应在适当的温度和湿度条件下进行养护,其中普通高铝水泥应先在低(<35℃)温度下进行养护,凝固后浇水或浸水养护3天;低钙高铝水泥应在低(<35℃)温度下进行养护7天,或蒸汽养护24小时。对于某些金属无机盐,应进行干燥和烘烤。例如,水玻璃结合物应在15-25℃的空气中保存3-5天,不受潮,也可在300℃以下烘烤。但是,不能在潮湿条件下进行养护,更不能浇水,因为硅酸凝胶吸水膨胀,失去粘结性,水溶出后,强度会急剧下降。磷峻盐制成者可以在20℃以上的空气中养护3天以上,然后再在350-450℃烘烤。在烘烤之前,也不能受潮和浸水。
 
五、烘烤
 
浇注材料构成热工设备的衬里和炉体时,一般应在次使用前进行烘烤,使其中的物理水和结晶水逐渐排除,使其体积和某些性能达到稳定状态,达到某种程度的烧结。烘烤制度是否正确,对使用寿命影响很大。制定烘烤制度的基本原则是加热速度与可能产生的脱水和其他物相的变化和变形相适应。在急剧发生上述变化的某些温度阶段,应缓慢加热甚至保持相当的时间。如果烘烤不当或不经烘烤立即快速加热投入使用,很容易产生严重的裂纹,甚至松动倒塌,甚至在特殊厚度的地方爆炸。硬化体的烘烤速度因结合剂和结构截面尺寸而异。就水泥浇注材料而言,可大致分为三个阶段:
 
(1)排除游离水。在10-20℃/小时内加热至110-115℃,保持24-48小时。
 
(2)清除结晶水。以15-30℃/h的速度加热到350℃,保温24-48小时。
 
(3)均热阶段。15-20℃/小时加热至600℃,保温16-32小时。然后在20-40℃/小时内加热到工作温度。结构截面较大时,加热速度取下限,保温取上限,小者相反。
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