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镁质浇注料的爆裂机理和抗爆裂性能研究

编辑:耐火浇注料   时间:2023-06-06    浏览:218   

因氧化镁具备高熔点(>2800℃),抗碱性渣侵蚀性强,对钢液增氧低,与钢液具有较好的相溶性等优点,促使氧化镁变成具备诱惑力的耐火材料原材料。在镁质耐火材料领域内,首先发展是指镁质定形制品如镁铬砖、镁尖晶石砖和镁碳砖等。伴随着耐火材料朝着不定形化趋势发展,逐渐发展了氧化镁质浇注料。


1、镁质浇注料崩裂机理及抗崩裂技术性耐火浇注料施工过程中必须添加水。水在原材料中出现的状态可分为三个:一种是凝聚在材料表面和内部的自由水,一种是吸附水,还有一类是形成化合物内的结构水。伴随着温度升高,上述三种水顺次脱除。在浇注料迅速烘烤、干燥阶段,原材料内部结构水分逸出,导致较高的蒸气压和热应力(温度梯度导致),当两者的作用力高于浇注料的极限强度后发生崩裂,对设备与安全造成不良影响。朱珠等通过在水泥结合的刚玉浇注料的制取时埋入工作压力引管和热电偶,记录加热过程中试件内蒸汽压力和温度,其数据显示炉温以稳定速度增加,试件内部结构温度也呈线性增加,但内外温度差接近100℃。当炉温小于300℃时,试件蒸气压提高迟缓,但在300℃-400℃范围之内,压力值迅速增加,并且在400℃时(试件内部结构温度大约为260℃)工作压力超过值。而且蒸气压出现在试件中间位置。刘岩等研究成果也表明,以含氧化镁.SiO2微粉无水泥融合刚玉浇注料遭受单面加热处理时,如在试件内部结构升温超过410℃后发生崩裂。而上述报道崩裂点与水化相的缺水环境温度相符合,证明材料崩裂温度和水化相缺水个人行为息息相关。


浇注料的抗崩裂技术性实则改进原材料内部结构水分清除全过程,防止水蒸气在外部汇聚产生大一点的工作压力。浇注料内部结构当作成多孔介质结构,这其中的超小型孔存有毛细管现象,附加压力的存在导致管内外产生液位差(如图1所示)。当毛细孔径(半径为R)越小,管内的液位升高高度(h)越高,即就越容易吸附水或水蒸气,在升温过程中水蒸气则会难被清除。现阶段浇注料内选用的抗崩裂方式方法包含:

(1)可靠性设计颗粒级配或使用高效减水剂(分散剂)在确保工程施工特性的条件下,尽量减少水添加量。

(2)根据浇注料试样的崩裂环境温度,制定合理的干燥制度。在崩裂点温度附近,升温速度不可以太快。

(3)添加金属材料铝粉,在浇注料内偏碱离子的催化反应下,和水反应释放出来氢气。当氢气积淀以达到相应工作压力后,由原材料内部结构向外逸出,产生贯通式气孔安全通道,促使后面水蒸气能够朝着此安全通道迅速排出来,尽可能减少浇注料形成的摩擦阻力。可是铝粉粒度过细或用量太多反而因会产生大量的氢气导致原材料鼓胀甚至于干裂。

(4)加上防爆纤维,其一般是在小于200℃范围之内造成熔解在工艺内产生孔,增强了浇注料里的孔径和孔总数,有利于水蒸汽排出来。可是纤维的长短,孔径却会影响浇注料的流动性。

(5)使用有机发泡剂,如偶氮二甲酰胺与铝酸钙水泥和水生成钙盐,接着钙盐随环境温度及其时间变化溶解造成N2、CO2、NH3汽体,产生张口气孔。相较于Al粉,偶氮二甲酰胺的分解反应受环境温度影响较小,且所产生的气体量偏少,不剧烈,降低了原材料造成鼓胀问题。2、镁质浇注料抗爆裂性科学研究镁质浇注料抗爆裂性一样和材料内凝固融合相分解反应个人行为(失水环境温度)息息相关。当自由水和吸附水比较快地清除后,凝固生成物氢氧化镁相带有构造水,它在350-420℃范围之内造成分解反应;当试件里面温度超过此环境温度时,里面急剧造成水蒸汽,当水蒸汽造成速度高过排出来速度时,会聚在一起从而对原材料导致大一点的地应力,很容易发生崩裂。

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除开上文中普遍抗崩裂技术性,能通过降低氢氧化镁凝固相形成或是提升原材料初期结合强度来提升镁质浇注料抗爆裂性能。除此之外,若凝固相水份呈现出多层级溶解,则降低了水蒸汽集中型排出来导致大应力的风险性,即原材料抗爆裂性提升。


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