耐火可塑料與耐火澆注料相比,在原料組成方面有類似之處,都包括骨料、膠結(jié)劑和添加劑,不同的是可塑料要加入生粘土一類的塑化劑,使材料具有可塑性。根據(jù)所用骨料的不同,耐火可塑料可以分為粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、鎂質(zhì)、硅石質(zhì)等。國內(nèi)目前采用的都是以磷酸-硫酸鋁為結(jié)合劑的粘土質(zhì)耐火可塑料。
陶瓷纖維可塑料采用粘土熟料做骨料,目前采用的骨料是粒度小于10mm的焦寶石熟料含三氧化二鋁46% 氧化硅52%,并要求帶有棱角,骨料應(yīng)有較好的體積穩(wěn)定性。由于可塑料中摻有一定數(shù)量生粘土,所以在干燥和加熱時要求產(chǎn)生收縮,如收縮過大就會出現(xiàn)裂縫甚至是破壞。因此骨料不能太細(xì),粒度要配合適當(dāng)。為了控制高溫收縮,如加入高鋁礬土粉作為摻合料,依靠礬土中游離的三氧化二鋁與粘土中氧化硅,在加熱過程中二次莫來石化,產(chǎn)生膨脹來抵消粘土帶來的收縮,保持可塑料體積穩(wěn)定。
耐火可塑料中加入粘土的作用,既是作為塑化劑,又作為結(jié)合劑。應(yīng)該選擇可塑料性好的軟化質(zhì)粘土,并具有較高的耐火度。有時也加少量膨潤土,以提高低溫度和可塑性,除生粘土和膨潤土外,可塑料中還有加入化學(xué)結(jié)合劑,現(xiàn)在多用磷酸-硫酸鋁溶液。為了改善耐火可塑料的塑性和常溫強(qiáng)度,延長其儲存期,還可以加入某些有機(jī)添加劑。質(zhì)量好的可塑料可保存3-6個月,最長可達(dá)一年。
耐火可塑料的施工可以用模板搗打(氣錘或手錘),也可以不用模板,但內(nèi)部都有錨固件或采用耐熱鋼纖維,爐底水管用可塑料包扎時,內(nèi)部用金屬訂鉤或鋼絲彈簧圈。
耐火可塑料在國內(nèi)除用于包扎爐底水管外,還應(yīng)用于加熱爐爐頂、燒嘴磚、均熱爐爐口和煙道拱頂?shù)炔课,都取得滿意的效果。它具有以下一些優(yōu)點(diǎn):
1.耐火度高 硅酸鋁質(zhì)耐火可塑料的耐火度都達(dá)到1750-1850度,超過了粘土磚,達(dá)到高鋁磚的水平,可以用在直接與火焰接觸的部位。
2.耐急冷急熱性好 使用于溫度變化劇烈的部位不會崩裂剝落。例如均熱爐爐口部位的爐墻,使用耐火磚壽命只有半年至一年,使用耐火可塑料可延續(xù)一年半以上。
3.絕熱性能好 可塑料比磚的導(dǎo)熱系數(shù)小,因此熱損失小,可以降低燃耗,提高爐溫。如連續(xù)加熱爐水管用可塑料包扎,可降低燃耗20%,提高爐子產(chǎn)量15%-20%,水管黑印減少。冷卻水用量也減少三分之二。包扎所需的費(fèi)用僅從節(jié)約燃料一項(xiàng)上,很快便可以收回。
4.抗渣性好 能抵抗氧化鐵皮熔渣的侵蝕,而且落上的渣不容易粘結(jié),容易清除。
5.抗震性及耐磨性好 用于包扎水管和步進(jìn)式爐的步進(jìn)梁,不易脫落和損壞。
和耐火磚相比,耐火可塑料生產(chǎn)流程簡單,容易施工,筑爐速度快,修補(bǔ)方便,且整體性好, 耐火澆注料相比,施工不用模板,不需要養(yǎng)護(hù)時間。由于高溫下生產(chǎn)的玻璃相少,性能也超過相同材質(zhì)的耐火混凝土。耐火可塑料的缺點(diǎn)是體積收縮大,如不加放縮劑的可塑料干燥可達(dá)4%左右;常溫下強(qiáng)度低。