在受鐵水、鋼水和熔渣侵蝕而工作溫度又較高的部位,如出鋼槽、盛鋼桶和高爐爐身、出鐵溝等,可使用由低鈣和純凈的高鋁水泥結(jié)合的由含氧化鋁較高而燒結(jié)良好的粒狀和粉狀料制成的耐火澆注料。再如磷酸鹽耐火澆注料既可廣泛用于加熱爐和加熱金屬的均熱爐中,也可用于煉焦?fàn)t,水泥窯中直接同物料接觸的部位。在同熔渣和熔融金屬直接接觸的冶金爐和其他容器中的一些部位,使用磷酸鹽耐火澆注料進(jìn)行修補(bǔ)也有良好效果。
在一些工作溫度不甚高而需要耐磨性較高的部位,使用磷酸鹽耐火澆注料更為適宜。若選用剛玉質(zhì)耐火物料制成耐火澆注料,在還原氣氛下使用一般皆有較好的效果
配制磷酸耐火澆注料采用粘上熟料或礬土熟料作耐火骨料和粉料,其用量分別為65~74%和24~35%。在實(shí)際的生產(chǎn)中常用配合比見表1。耐火骨料為粒徑小于15mm的統(tǒng)料,顆粒級配測定為15~5mm50%,5~2.5mm24%,小于2.5mm26%。耐火粉料細(xì)度為小于0.09mm的大于80%。促凝劑為525#高鋁水泥,其用量視施工條件和常溫強(qiáng)度要求而定。一般用量為2%左右,環(huán)境溫度較低時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加用量,不要求常溫強(qiáng)度時(shí)可不加或少加高鋁水泥。
在實(shí)際的生產(chǎn)過程中,磷酸或磷酸鹽耐火澆注料的配制方法參考以下步驟:
1、按配合比要求稱量耐火骨料和粉料并拌和,加結(jié)合劑用量的3/5溶液,繼續(xù)攪拌均勻后,進(jìn)行困料;
2、其次將困好的拌和料稱量后,加高鋁水泥促凝劑拌和均勻,再加余下的結(jié)合劑,攪拌1.2min。
尤其注意:磷酸濃度和用量對常溫耐壓強(qiáng)度也有一定的影響。在耐火澆注料材料組成和促凝劑的用量一定時(shí),常溫耐壓強(qiáng)度隨著磷酸濃度和用量的增加而降低,甚至產(chǎn)生緩凝或不凝的現(xiàn)象。在常溫下不加促凝劑,磷酸和磷酸鹽高鋁質(zhì)或粘土質(zhì)耐火澆注料一般是不凝的,這是正常情況。當(dāng)澆注料組成及促凝劑用量和膠結(jié)劑濃度一定時(shí),膠結(jié)劑用量過多,則產(chǎn)生緩凝或不凝現(xiàn)象。另外成型溫度低,促凝劑用量不足等情況,也可能產(chǎn)生緩凝或不凝現(xiàn)象。
速凝現(xiàn)象主要指膠結(jié)劑與粉料、促凝劑等迅速而激烈反應(yīng),在骨料顆粒周圍形成薄薄的包裹層硬殼,致使?jié)沧⒘铣尚屠щy并降低耐壓強(qiáng)度甚至完全沒有強(qiáng)度。一般情況下,當(dāng)磷酸和磷酸鹽耐火澆注料組成、促凝劑和膠結(jié)劑用量一定時(shí),膠結(jié)劑濃度過大,則產(chǎn)生速凝現(xiàn)象。因?yàn)槟z結(jié)劑濃度過大,與粉料、促凝劑和骨料之間的反應(yīng)速度快。在這種情況下,向拌和物中加磷酸溶液或水,料的表面很濕,澆注料成型后仍是不凝固的。因?yàn)榇倌齽┮呀?jīng)與高濃度磷酸迅速反應(yīng)完畢,反應(yīng)產(chǎn)物黏附于顆粒周圍,但松散顆粒之間并沒有形成牢固的結(jié)合。另外,摻加促凝劑過量或料中混進(jìn)含Mgo和Cao等材料時(shí),也可能產(chǎn)生速凝現(xiàn)象。
膠結(jié)劑種類不同,對耐火澆注料的性能也有某些影響。還應(yīng)指出,膠結(jié)劑濃度和用量的佳值,隨著耐火骨料和粉料和品種及成型方法的不同,也有差異。另外,當(dāng)原材料含水率過高時(shí),應(yīng)適當(dāng)提高膠結(jié)劑的濃度或減少用量,否則會降低耐火澆注料的性能或者可能產(chǎn)生緩凝或不凝現(xiàn)象,致使耐火澆注料不能使用。