無水泥耐火澆注料也稱為超微粉結(jié)合耐火澆注料,是在超低水泥耐火澆注料的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于該澆主料的CaO含量小于0.2%,形成的鈣鋁黃長石等低熔物也很少,因此高溫性能優(yōu)良,在窯爐等熱工設(shè)備的重要部位應(yīng)用較多,效果較好。
無水泥耐火澆注料的品種有硅酸鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、莫來石質(zhì)、鎂質(zhì)、鋁鎂質(zhì)和AL2O3-SiC-C 質(zhì)等,其性能各有特色,因此應(yīng)用范圍和應(yīng)用部位也有不同。本節(jié)主要闡述硅酸鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)和鋁鎂質(zhì)無水泥耐火澆注料。
無水泥耐火澆注料的凝結(jié)硬化是通過超微粉的凝聚實(shí)現(xiàn)的,即有凝聚結(jié)合而獲得強(qiáng)度,而外加劑只起促進(jìn)作用,其硬化機(jī)理前已述及。所以,在無水泥耐火澆注料中,超微粉占有極其重要的地位。
無水泥耐火澆注料是高級耐火澆注料,應(yīng)采用優(yōu)良的原材料及外加劑配制。其配制原則和強(qiáng)度變化特征,與低水泥耐火澆注料的基本相同,影響性能的因素也基本類似。 耐火骨料用量為70%左右,耐火粉料和超微粉的和用量約為30%:超微粉用量應(yīng)根據(jù)其品種經(jīng)試驗(yàn)確定,一般為5%~15%;钚許iO2 超微粉的適宜用量為5%~7%,其余超微粉的為7%~10%。例如,摻加SiO2 超微粉5%和摻加α-AL2O3超微粉 10%,則超微粉總用量為15%。配置無水泥耐火澆注料,一般采用復(fù)合超微粉:外加劑品種和用量,與超低水泥耐火澆注料的相同,且應(yīng)優(yōu)選選用有機(jī)高效減水劑:水用量為4%~6%。
無水泥耐火澆注料的配合比,應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。成型后的試樣,在不小于10℃的環(huán)境中自然養(yǎng)護(hù),不得淋水。養(yǎng)護(hù)1天后拆模,在養(yǎng)護(hù)2天。養(yǎng)護(hù)到期后,檢驗(yàn)常溫耐壓強(qiáng)度,一般為3~8MPa。試樣烘干后進(jìn)行各種性能檢驗(yàn),其結(jié)果(見下表)
無水泥澆注料的主要性能
從表中看出,無水泥耐火澆注料的烘干強(qiáng)度較低,隨著加熱溫度的升高,強(qiáng)度顯著增加。達(dá)到1350~1500℃時(shí),其耐壓和抗折強(qiáng)度的最高值分別為130MPa和22MPa:硅酸鋁質(zhì)無水泥耐火澆注料的燒后線變化呈較大的膨脹,而電熔剛玉質(zhì)的則略有收縮。鋁鎂質(zhì)無水泥澆注料則呈微膨脹,這對使用是有好處的,與超低水泥耐火澆注料相比,無水泥耐火澆注料的高溫性能有較大的改善。
在無水泥耐火澆注料中,CaO含量的上線為0.2%,因此應(yīng)選用CaO含量上的耐火骨料,配置無水泥耐火澆注料。生產(chǎn)實(shí)踐證明,這種無水泥耐火澆注料,最好與高鋁質(zhì)原材料、鎂質(zhì)類材料及含碳材料配合使用,方可達(dá)到良好的技術(shù)效果。