耐火澆注料的開裂原因分析及防爆措施

2020-12-17  來自: 蘭州鑫恒業耐火材料有限公司 瀏覽次數:13

耐火澆注料開裂原因分析及防爆措施

甘肅耐火澆注料的施工過程須加入量的水份,而其使用則是在高溫環境中進行,因此使用前必須充分干燥,以排出絕大部分水份,否則澆筑體就會開裂甚至坍塌,損失巨大。耐火澆注料防爆技術實際上就是在保證澆注料強度的基礎之上,盡可能增加其內部的微裂紋或者微小氣孔,改善其透氣性以有效地縮短施工體內水份的排除過程。

另外,隨著鋼鐵冶煉對耐火材料性能要求的提高,高性能剛玉-尖晶石澆注料在精煉鋼包內襯上的使用也越來越廣泛。該澆注料的主要特點是強度高、耐磨性能好、高純、高致密度、抗渣性能優異等,但其中微粉或者超微粉的加入提高了澆注料的致密度,填充氣孔通道使得澆注料在升溫烘烤過程中水蒸氣不易排出,導致高性能澆注料在烘烤過程中與一般澆注料相比防爆性能變差,烘烤時間延長,尤其對于整體施工的襯體和大型預制件,其影響尤為明顯。為了盡量加快鋼包周轉,節約能源,甘肅鋼包澆注料需滿足快速硬化升溫的要求,所以研究開發鋼包內襯用快烘防爆剛玉-尖晶石澆注料正得到較多的關注。

1、耐火澆注料的開裂原因分析及防爆措施

高性能澆注料抗開裂性能較差主要有以下原因:一是加入的微粉填充較多微小氣孔,澆注料透氣性能降低,水蒸氣的排出受阻;二是微粉引入后并未形成一般水泥水化物,而形成凝膠或鈣鋁硅水化物,其在300℃以前脫水緩慢,難以形成排氣通道,而在300℃以后急劇脫水釋放大量水蒸氣,使得澆注料因排氣不暢發生開裂。

目前,為提升高性能澆注料的抗開裂性能:一是通過研究干燥過程中澆注料內部蒸汽壓的變化,采用合理的干燥加熱制度,控制澆注料內部蒸汽壓;二是在澆注料中添加防開裂物質,通過增加澆注料內部的開口氣孔或微裂紋來增大澆注料的透氣度,使得烘烤過程中產生的水蒸氣能迅速排出,降低澆注料內部蒸氣壓,以改善抗開裂;三是加入適量的活性微粉以及使用復合減水劑,從而增大澆注料的流動性,減少水的加入量。從現實情況來看,制訂嚴格的烘烤制度以及減少水的加入量固然重要,但方法是加入防爆劑。

2、蘭州耐火澆注料的透氣性

在烘烤過程中,耐火澆注料發生開裂的主要原因為自由水在100℃時沸騰蒸發迅速產生大量水蒸氣而未能及時排除。特別是在澆注料具有較低的透氣性能時,蒸汽的產生速率大于其排出速率,造成內部壓力急劇增大,當壓力超過水化物所提供的極限強度時,就會導致澆注料的開裂破壞??梢?,澆注料透氣性能的好壞直接影響著其防爆性能的優劣。

傳統高水泥澆注料的透氣度在養護后很低,干燥初期則明顯增加,而含有超細Al2O3粉或者SiO2微粉的低水泥澆注料的透氣度干燥后并不顯著增加,這導致抗開裂性很差。這是因為傳統高水泥澆注料中水化物的轉化(CAH10C2AH8轉化為C3AH6和結晶AH3)氣孔率增大,從而減輕開裂的危險性,而低水泥澆注料由于超細粉的填塞作用,并且在干燥后其內部能夠導致結構變化的水化物的量很少,使得其抗開裂性能較差。


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