整體耐火材料概述從耐火材料目標性能的角度,通常只能從性能上了解一種應用條件的具體要求。大多數(shù)耐火材料的試驗只能模擬一些說明耐火材料應用環(huán)境特征的可能的動態(tài)因素。只有在適當?shù)乜紤]了造成耐火材料蝕損的關鍵因素后,才能選擇一定的耐火材料。這使得很多廠家從耐火材料產(chǎn)品的類型著手,根據(jù)耐火材料蝕損的主要前提,采用多種耐火材料來解決問題。每種耐火澆注料的配方都試圖達到其目標性能,而目標性能可以說明安裝特點和最終使用性能。關鍵在于原料的特點和采用的配方。
近來更多的開發(fā)工作將重點放在發(fā)展性能水平與上述澆注料相同,但安裝更為靈活的整體澆注料上。自流料、泵送料及噴射漿料制品均屬整體澆注料制品一類。下文以鋁基、鋁硅基和鋁鎂基系統(tǒng)材料為例,從配方的角度論述了材料發(fā)展的情況。正是這些系統(tǒng)材料應用于鋼鐵廠的盛鋼桶上。這些例子用來說明要針對每個系統(tǒng)選擇配方,明確配方類型的限制,而不是只將澆注料系統(tǒng)應用于具體的盛鋼鋼結(jié)構(gòu)防火包覆桶上。反絮凝澆注料隨著低水泥或反絮凝澆注料的發(fā)展,可以將澆注料用于與鋼水接觸的應用條件下。
在澆注工藝的優(yōu)化過程中不損害高溫性能是十分重要的。在1200℃和1500℃時添加劑類型對高溫抗折強度的影響。在上述全部情況中,澆注料都含有RAZ氧化鋁。該種氧化鋁具有良好的流動性和一定的工作時間以及適當?shù)膹姸劝l(fā)展。添加劑的類型對高溫強度的發(fā)展具有顯著的影響。相比之下,添加劑在1500℃時則對強度的發(fā)展產(chǎn)生顯著的影響。有兩種因素可以解釋上述差別的產(chǎn)生。首先,添加劑系統(tǒng)在很大程度上影響澆注料的澆注性能,從而影響澆注料施工的氣孔率。其次,添加劑的殘余元素可以作為礦化劑促進高溫下的固態(tài)燒結(jié)。這兩種因素在一起可能會改變顯微結(jié)構(gòu),從而改變高溫下的機械強度。這些澆注料系統(tǒng)的固有優(yōu)勢之一與氣孔率有關,更具體地說,指的是以氣孔大小分布表示的氣孔率分布。例如,活性二氧化硅微粉(煙霧狀或沉淀狀)有時摻人到澆注料中并發(fā)揮一些作用。它最初是根據(jù)自動應力張馳原理,通過在尖晶石形成中液相的形成來補償膨脹反應,從而控制熱膨脹。其次,硅微粉有助于流變性控制。再其次,硅微粉被推薦用來控制氧化鎂的水化。
由于這3種因素,針對上述類型的澆注料而言,配方中氧化鎂的選擇成為關鍵參數(shù)。對基本觀點為基礎的澆注料中三種類型的氧化鎂,即粗顆粒(<0.4mm)、細顆粒(<0.lmm)和中等顆粒(粗顆粒和細顆粒的混合物)做了評估。氧化鎂細顆粒的作用是流量變小,流量衰減更迅速,工作時間變短??赡苄枰淖兲砑觿┗蚨趸璧念愋蛠硇拚@種性能,兩種澆注料氣孔大小分布的比較。鋁尖晶石澆注料(含RAZ和添加劑2)的平均氣孔大小比相應的標準低水泥澆注料系統(tǒng)要小得多。