高性能超微粉结合耐火浇注料
发布日期： 2018-04-12 16:30:41 阅读量（387） 作者：高性能超微粉结合耐火浇注料是低水泥系列耐火浇注料中无水泥耐火浇注料的一个重要品种，是新技术耐火浇注料发展中的一个重要组分，是钢包耐火浇注料新里程中的一个重要分支。该料主要应用在连铸钢包、中间包和炼钢炉补炉等部位上，获得较好的使用效果。
高性能超微粉结合耐火浇注料是在高技术钢包耐火浇注料的基础上发展的。其配料的理论基础，材料的选用原则及其品种，强化基质的理念，临界粒径及其颗粒级配的选用和 配合比的设计，都是相同的。二者不同之处是用超微粉代替了铝酸盐水泥，克服了水泥的缺陷，发挥了超微粉的优势。因此，配制的超微粉结合耐火浇注料，除保持了高技术钢包耐火浇注料的特性外，还提高了抗渣性，高中温强度比很小，提高了抗热剥落性，总之是高性能的。
高性能超微粉结合耐火浇注料与普通无水泥耐火浇注料是不同的。前者SiO2超微粉用量小并有镁质料的共同作用，烘干强度较高，中、高温强度达到了使用要求;后者SiO2超微粉用量大，烘干强度却较低，中、高温时因其过度烧结而使强度很大，对使用是不利的。二者比较，前者也是高性能的。
高性能超微粉结合耐火浇注料的凝结硬化机理是μf-SiO2和MgO水化共同用的结果。μf- SiO2和MgO遇水后的反应机理，在有关章节中有阐述，前者为凝聚结合，后者为水合结合，现归纳如下：
在铝镁尖晶石质和镁质类耐火浇注料中，用μf-SiO2作结合剂，在常温下发生的化学反应：
μf-SiO2遇水后，其表面形成了羟基，即Si—OH键。当自然养护和干燥后，脱水架桥形成了硅氧烷网络结构，即发生了大量的Si—OH键脱水，聚合成长链的Si—O— Si键，使浇注料获得强度。图1为μf-SiO2水化晾干后的差热曲线。图中1为活性无定μf-SiO2,2为晶态μf-SiO2。从图中看出，两者的主要差别是，前者在79℃时有个明显的吸热峰，即发生了脱水聚合反应;后者无此反应，也不宜作结合剂，只是在564℃左右发生了晶型转变峰。
图1 μf-SiO2水化晾干后的差热曲线
1—活性无定形的;2一晶态的
MgO对细粉遇水后，能形成结晶的氢氧化镁，实现浇注料的凝结硬化。但水化反应速度较慢，需加电解质材料作促进剂。MgO细粉遇水反应速度，与其粒径和煅烧程度有较大关系。在钢包浇注料中，一般采用粒径很小的镁砂粉，有时也用轻烧氧化镁。应当指出，MgO细粉与μf-SiO2共用时，因为μf-SiO2所形成的网络结构，能抑制镁砂的水化，如图2所示。从图中看出，在MgO- H2O系统中，氢氧化镁衍射强度较大，即生成的氢氧化 镁多;在MgO-SiO2-H2O系统中，其衍射强度小，即生成的Mg(OH)少。因为μf-SiO2颗粒很小，在表面上暴露了大量的未健合的氧离子，被MgO颗粒表面上的镁离子吸附而形成镁氧硅链，减少了OH-1基团，故镁砂粉水化速度减小。在烘烤过程中，减少了排水量，降低了组织结构的开裂，同时MgO颗粒被镁氧硅链互相连接起来，也能促进浇注料强度的提高。
图 2 MgO-H2O(a)MgO-SiO2-H2O (b)X射线衍射图
高性能超微粉结合耐火浇注料随着温度的升高，其强度也增大。因为μf-SiO2和镁砂粉遇水后形成的链键网络状结构，直至1200℃也未发生明显的变化，故保持了较高的强度。 图3为μf-SiO2和MgO粉浆体的差热曲线。从图中看出，在375℃左右出现了一个新水化物吸热谷，在约805℃处还有一个放热峰，这是二者形成镁橄榄石的标志。因为链键 形态无大的变化，其反应是在原水化链中进行，可提高强度。与之对比的μf-SiO2浆体差热曲线无大变化，说明仍保持着硅氧烷网状结构。
图3 μf-SiO2和MgO粉浆体的差热曲线
在高性能超微粉结合耐火浇注料中，一般还添加α-Al2O3超微粉，其作用是:常温下增加料的流动性，提高施工性能，中、高温下能与活性SiO2应生成莫来石、与MgO对反应生成尖晶石，均对浇注料强度等性能有帮助。其反应式如下：
超微粉结合耐火浇注料的凝结硬化机理是:μf-SiO2的凝聚结合为主，MgO的水合结合为辅。所以，超微粉结合剂主要是指活性SiO2超微粉，其一般用量小于3%。该结合剂在较高温度下仍保持硅氧烷网状结构，并与其他矿物反应生成高温相，可使基质强化，提高强度和抗渣性，以适应高温冶炼等热工设备的需要。
相关阅读
免责声明：
本站部分文章来源于互联网，编辑转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点核对其真实性负责。
如涉及作品内容、版权和其他问题请书面发函至本公司，我们将在第一时间处理。
