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耐火澆注料的防爆技術(shù)及作用機(jī)理

來(lái)源:中國(guó)建材報(bào) 2017-08-28 閱讀:2982
  

冶金、水泥、石化等行業(yè)的飛速發(fā)展,對(duì)不定形耐火材料的使用性能提出了更高要求。通過(guò)選擇高純耐火原料(如板狀氧化鋁、電熔氧化鋁、煅燒氧化鋁、活性氧化鋁)、優(yōu)化粒度級(jí)配及強(qiáng)化基質(zhì)等技術(shù),使其獲得更好的常溫物理性能和高溫性能,達(dá)到了應(yīng)用要求。但同時(shí),這也導(dǎo)致不定形耐火材料的結(jié)構(gòu)致密、氣孔尺寸小及氣孔尺寸分布狹窄等問(wèn)題,帶來(lái)了一些如烘烤時(shí)間長(zhǎng)、抗爆裂性能差的弊病。因此,防爆裂技術(shù)的改善及制定相應(yīng)的烘烤制度,已經(jīng)成為了不定形耐火材料研究的關(guān)鍵。


目前,國(guó)內(nèi)外為改善澆注料的抗爆裂性常采用的幾種外加劑有金屬鋁粉、偶氮酰胺等無(wú)機(jī)和有機(jī)發(fā)泡劑及乳酸鋁、有機(jī)纖維等。目的都是通過(guò)增加致密澆注料內(nèi)部的開(kāi)口排氣孔或微細(xì)裂紋來(lái)提高透氣性,使?jié)沧⒘现械乃畾庖子谂懦?,以改善抗爆裂性。它們的作用機(jī)理和存在的問(wèn)題分析對(duì)比見(jiàn)表1。


從表1可知,與金屬鋁粉、偶氮酰胺和乳酸鋁等相比,加入有機(jī)纖維沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,施工過(guò)程容易控制,影響因素較少,而且施工時(shí)沒(méi)有危險(xiǎn)性。因此大部分澆注料僅使用有機(jī)纖維作為防爆劑即可滿足現(xiàn)場(chǎng)的使用要求,僅鐵溝、鋼包澆注料等防爆裂溫度低的產(chǎn)品添加金屬鋁粉、偶氮酰胺、乳酸鋁和有機(jī)纖維等組成的復(fù)合防爆劑。


有機(jī)纖維是一種很好的防爆劑,這已成為行業(yè)內(nèi)的一種普遍認(rèn)識(shí)。有機(jī)纖維改善材料抗爆裂性能的相關(guān)機(jī)理,也成為近年來(lái)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。有學(xué)者在自流澆注料中添加聚丙烯纖維,結(jié)果表明,纖維的添加量是影響澆注料自流性的關(guān)鍵因素,澆注料的自流性也在一定程度上受到纖維長(zhǎng)度的影響;纖維添加物會(huì)增大澆注料的顯氣孔率、平均孔徑和中等孔徑,甚至?xí)淖儩沧⒘系目讖椒植?。有研究表明,由纖維熔化引起的材料氣孔率上升是不明顯的,有機(jī)纖維改善材料抗爆裂性能的主要原因,是它改善了材料內(nèi)部氣孔的連通性,給高溫下材料內(nèi)部的水蒸氣排出提供了通道。


綜上所述,可以得出以下結(jié)論:不同種類(lèi)的防爆劑都存在裂紋、鼓脹和影響澆注料流動(dòng)性的風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)針對(duì)不同使用部位,澆注料選擇相應(yīng)的防爆劑來(lái)改善澆注料的抗爆裂性能。


鐵溝、鋼包澆注料等防爆裂溫度低的產(chǎn)品添加金屬鋁粉、偶氮酰胺、乳酸鋁和有機(jī)纖維等組成的復(fù)合防爆劑。


大部分澆注料僅使用有機(jī)纖維作為防爆劑即可滿足現(xiàn)場(chǎng)的使用要求,但需要注意纖維長(zhǎng)度和加入量。


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