低水泥耐火浇注料的基本性能,是按照配制原则,经过精心的设计和筛选试验,采用最佳的工艺条件制成试样。在自然条件下养护,环境温度为10~25℃。养护到期后,检验3d常温耐压强度,一般为15.45MPa。然后,将试样烘干,并检验其性能。
低水泥硅酸铝质耐火浇注料用一级黏土熟料和一级~特级矾土熟料作骨料,一般最大粒径为10mm和用量为70%;耐火粉料用特级或一级矾土熟料粉或掺棕刚玉粉等,其用量为18%~24%;超微粉用α-Al2O3粉和硅灰,用量6%~12%。另加适量的复合减水剂。随着加热温度的升高,浇注料强度十分显著的增加,1500℃的强度比烘干强度提高了1倍左右。1400℃高温抗折强度为1.5~2.3MPa,比CA-50水泥耐火浇注料的高近一倍;1400℃或1500℃的烧后线变化,一般呈膨胀状态,其绝对值小些,但比较稳定,即体积变化比较小,有利于浇注料的使用;CaO含量符合低水泥耐火浇注料的要求。 低水泥耐火浇注料的耐火度大于1790℃,0.2MPa下的荷重软化温度(变形4%)比CA-50水泥耐火浇注料的高20~100℃。因此,低水泥耐火浇注料的使用温度,一般比同材质的CA-50水泥耐火浇注料的约高100℃。 低水泥耐火浇注料的热膨胀率,在整个加热过程中均呈现膨胀的特征可以看出,随着加热温度的升高,热膨胀率增大,到1250℃时达到最大值,约为0.68%。其后开始缓慢的收缩,1400℃时的热膨胀率为0.43%,当温度为1500℃时,热膨胀率又回升到0.5%。 低水泥耐火浇注料的性能特点是强度高,中温强度不下降反而显著升高,其原因是多方面的。其中,铝酸钙水化物的脱水,是在一个较大的温度范围内缓慢而连续进行的,而且较少的破坏晶体组织结构。 耐火浇注料的成型体,是带有少量气孔的非均质的组织结构。其气孔的大小和多少,直接影响浇注料的性能。采用压汞法测定两种浇注料的孔径分布。低水泥耐火浇注料的孔径不大于100nm(1000Å),占70.7%~73.2%,比CA-50水泥耐火浇注料的高2~3倍;两种浇注料110℃烘干的总孔隙量基本相近。800℃烧后,低水泥耐火浇注料的增大了6%左右,而CA-50水泥浇注料的则增大了近39%。 这说明,低水泥耐火浇注料的总孔隙量少、小毛细孔多且分布均匀,即有气孔低、孔结构好、透气性差和抗渣侵蚀性强等特点。这也是该浇注料强度高的一个原因。 低水泥耐火浇注料的显气孔率,与CA-50水泥耐火浇注料的相比,也是比较低的。800℃之后,随着加热温度的升高,低水泥浇注料的显气孔率增加不多,最大时仅为20.4%;CA-50水泥浇注料的则明显增加,最大值达到26.4%。由于低水泥耐火浇注料的显气孔率低,组织结构致密,因此中、高温强度大。 低水泥耐火浇注料的强度高,耐磨性好,显气孔率低、低熔点物少,因此抗渣侵性强。例如,采用坩埚法进行抗渣侵性试验,介质为转炉钢渣,加热温度1450℃,保温36其侵蚀量。其中水泥用量为5%和7%的系低水泥耐火浇注料,15%的为CA-50水泥耐火浇注料,2%的CA-50水泥系黏土结合耐火浇注料的促凝剂。在同样的材质和工艺条件下,低水泥耐火浇注料的抗渣侵性,比CA-50水泥耐火浇注料的有明显提高,甚至超过了黏土结合浇注料。同时,水泥量越少,抗渣侵性越好;水泥品级高,配制的低水泥浇注料抗渣侵性好,即CA-70水泥配制成浇注料的抗渣侵性,比CA-50水泥配制成浇注料的好,侵蚀量约降低25%。 低水泥耐火浇注料用回转法进行抗渣侵性试验,并与黏土结合浇注料对比,介质为高炉渣,加热温度1400℃,回转速度6r/min,其余按标准操作。其结果是,前者的渣侵深度为1.25mm,后者为2.65mm。这说明,低水泥耐火浇注料的抗渣侵性,较大的优于黏土结合耐火浇注料。 低水泥耐火浇注料的抗热震性,即加热1100℃后进行水冷的循环次数,与CA-50水泥和黏土结合耐火浇注料一样,均大于15次;其热导率,因低气孔、组织结构致密,所以比CA-50水泥和黏土结合耐火浇注料的略高些,其数值一般为1.05~1.35W/(m·K)。 低水泥莫来石和刚玉质耐火浇注料是采用烧结或电熔的莫来石、棕刚玉、矾土基刚玉和白刚玉作耐火骨粉料,有时也用特级矾土熟料粉,超微粉则混用α-AI2O3和硅灰,用铝酸盐水泥作结合剂并另加分散剂配制而成。该料用于轧钢加热炉炉衬、水冷管包扎及烧嘴砖,中间包挡渣堰,中、小高炉出铁沟和电炉盖等热工设备上,使用效果较好。 低水泥SiC质耐火浇注料的特点是线膨胀系数低、热导率高、强度大、耐磨性好,在发电锅炉、有色冶金炉和焚烧炉等热工设备上,得到了应用,使用效果较好。 低水泥SiC质耐火浇注料用SiC大于97%的碳化硅作耐火骨料和粉料,添加SiO2超微粉和金属硅防氧化剂,用CA-70水泥作结合剂并加聚磷酸盐减水剂。该料主要性能是SiC为85%,110℃烘干体积密度、耐压和抗折强度分别为2.5g/cm3、45MPa和9MPa,1000℃烧后线变化、耐压和抗折强度分别为-0.2%、107MPa和24MPa,1450℃烧后线变化、耐压和抗折强度分别为+0.3%、130MPa和54MPa,400℃热导率为12.2W/(m·K)。