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[科普中国]-浇注坑耐火材料

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不定形耐火材料按照施工方法主要可分为浇注料、喷涂料、捣打可塑料和涂层材料等。其中,浇注料是一种加水搅拌后具有良好流动性的新型耐火材料,既可直接浇注成衬体使用,又可用浇注或震实方法制成预制块使用。

简介耐火材料是一种耐高温、加热体积变化小、常温与高温下都具有一定机械强度的、耐温度急剧变化的非金属材料,是高温工业的重要基础材料,可分为定形耐火材料和不定形耐火材料两大类。

不定形耐火材料是指由具有一定粒度级配的耐火骨料和粉料、结合剂、外加剂混合而成的耐火材料。同烧成的定形耐火材料相比,不定形耐火材料不必预先成型和烧成,因此具有生产工艺简单、生产周期短、交货迅速、可机械化施工且施工效率高、所建炉衬无裂缝、防止炉内气体泄漏、适宜于复杂构型的衬体施工和修补等一系列优点,在世界各国都得到了迅猛发展。

目前,在全球大力发展低碳经济形势下,实现高温工业的“绿色化”与耐火材料工业自身的“绿色化”不无关系。不定形耐火材料从制备到施工的综合能耗低,无需烧成,符合低碳经济要求和国家提出的“绿色耐火材料”理念。1

浇注料的研究进展普通浇注料1、焦宝石基浇注料

焦宝石基浇注料具有优良的高温性能、良好的耐熔融金属侵蚀及抗热震性能,适用于与铁水直接接触的转炉、铁水包等设备的衬里部位。

2、矾土基浇注料

以矾土为基体制备的不定形耐火材料具有耐火度高、强度好和耐磨性优良等性能,是适用于许多工业窑炉内衬的一种重要材料。

3、莫来石基浇注料

莫来石基浇注料初始加热时具有很强的抗爆裂性、较高的机械强度、优良的抗热震性等特点,适用于耐剥落及耐磨性优良的衬里部位。

4、刚玉基浇注料

刚玉基浇注料具有良好的高温耐磨性,强度高,对酸性炉渣、碱性炉渣、金属溶液和玻璃溶液具有良好的耐侵蚀性等一系列优点,广泛应用于冶金、建材、石油化工等高温工业领域。

5、镁质浇注料

镁质浇注料具有耐火度高、抗碱性渣侵蚀性能好等优点,因此普遍应用在钢铁冶金尤其是中间包和有色冶金等设备上。

轻质隔热浇注料随着世界范围能源的日益紧缺,各国对绝热材料的生产和应用也愈加重视。应用绝热材料的根本目的在于降低热工设备砖砌体的热损失,提高热效率和生产率,降低能源消耗。高温炉窑通过炉墙的热损失有两种形式,即炉墙以导热的形式向外散热和砖砌体的蓄热。轻质绝热材料既可使以导热方式散失的热量减少,又可使蓄热损失的热量减少,从而获得最佳的节能效果。

轻质隔热浇注料常常和普通浇注料同时搭配使用,起到保温和隔热的作用。耐酸耐碱浇注料目前,用于焚烧城市垃圾的分解炉和焚烧炉在煅烧城市垃圾时,会产生酸性或碱性的气氛,而通常的炉衬材料不能满足这种酸碱性气氛频繁变化的要求。1

浇注料的发展趋势不定形耐火材料也被称为第二代耐火材料,已经作为工业窑炉的内衬材料而被广泛应用,它可以根据使用环境而灵活改变材料的组成性质和工艺,如成分、粒度、结合剂、促凝剂、缓凝剂等,并且施工方法也可根据实际使用情况而进行改变,因此由不定形耐火材料代替定形的耐火砖是必然的发展趋势。

预计今后浇注料的发展将主要围绕以下几方面:

(1)将继续朝着低水泥、超低水泥和无水泥浇注料方向发展,相应的微粉的开发与应用也会随之发展起来。

(2)结合剂的种类将继续向多样化方向发展。溶胶结合浇注料在今后一个时期内将会继续发展。

(3)在种类上,品种将会继续增多,可供使用的耐火原料也会越来越多地被开发出来。在性能上,将继续向高强、高耐磨、抵抗不同性质的熔渣侵蚀、优良的抗热震性等方向发展,浇注料的品质将会进一步提高。

(4)将高温工业窑炉上用后的废弃耐火材料再生利用在浇注料中,也将成为今后的发展方向。废弃的耐火材料不但造成资源浪费,同时也带来环境污染,如何将其再生利用已经成为当今世界范围内研究的课题。1

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学