在受鐵水、鋼水和熔渣侵蝕而工作溫度又較高的部位,如出鋼槽、盛鋼桶和高爐爐身、出鐵溝等,可使用由低鈣和純凈的高鋁水泥結合的由含氧化鋁較高而燒結良好的粒狀和粉狀料制成的耐火澆注料。再如磷酸鹽耐火澆注料既可廣泛用于加熱爐和加熱金屬的均熱爐中,也可用于煉焦爐,水泥窯中直接同物料接觸的部位。在同熔渣和熔融金屬直接接觸的冶金爐和其他容器中的一些部位,使用磷酸鹽耐火澆注料進行修補也有良好效果。
在一些工作溫度不甚高而需要耐磨性較高的部位,使用磷酸鹽耐火澆注料更為適宜。若選用剛玉質(zhì)耐火物料制成耐火澆注料,在還原氣氛下使用一般皆有較好的效果
配制磷酸耐火澆注料采用粘上熟料或礬土熟料作耐火骨料和粉料,其用量分別為65~74%和24~35%。在實際的生產(chǎn)中常用配合比見表1。耐火骨料為粒徑小于15mm的統(tǒng)料,顆粒級配測定為15~5mm50%,5~2.5mm24%,小于2.5mm26%。耐火粉料細度為小于0.09mm的大于80%。促凝劑為525#高鋁水泥,其用量視施工條件和常溫強度要求而定。一般用量為2%左右,環(huán)境溫度較低時,應適當增加用量,不要求常溫強度時可不加或少加高鋁水泥。
在實際的生產(chǎn)過程中,磷酸或磷酸鹽耐火澆注料的配制方法參考以下步驟:
1、按配合比要求稱量耐火骨料和粉料并拌和,加結合劑用量的3/5溶液,繼續(xù)攪拌均勻后,進行困料;
2、其次將困好的拌和料稱量后,加高鋁水泥促凝劑拌和均勻,再加余下的結合劑,攪拌1.2min。
尤其注意:磷酸濃度和用量對常溫耐壓強度也有一定的影響。在耐火澆注料材料組成和促凝劑的用量一定時,常溫耐壓強度隨著磷酸濃度和用量的增加而降低,甚至產(chǎn)生緩凝或不凝的現(xiàn)象。在常溫下不加促凝劑,磷酸和磷酸鹽高鋁質(zhì)或粘土質(zhì)耐火澆注料一般是不凝的,這是正常情況。當澆注料組成及促凝劑用量和膠結劑濃度一定時,膠結劑用量過多,則產(chǎn)生緩凝或不凝現(xiàn)象。另外成型溫度低,促凝劑用量不足等情況,也可能產(chǎn)生緩凝或不凝現(xiàn)象。
速凝現(xiàn)象主要指膠結劑與粉料、促凝劑等迅速而激烈反應,在骨料顆粒周圍形成薄薄的包裹層硬殼,致使?jié)沧⒘铣尚屠щy并降低耐壓強度甚至完全沒有強度。一般情況下,當磷酸和磷酸鹽耐火澆注料組成、促凝劑和膠結劑用量一定時,膠結劑濃度過大,則產(chǎn)生速凝現(xiàn)象。因為膠結劑濃度過大,與粉料、促凝劑和骨料之間的反應速度快。在這種情況下,向拌和物中加磷酸溶液或水,料的表面很濕,澆注料成型后仍是不凝固的。因為促凝劑已經(jīng)與高濃度磷酸迅速反應完畢,反應產(chǎn)物黏附于顆粒周圍,但松散顆粒之間并沒有形成牢固的結合。另外,摻加促凝劑過量或料中混進含Mgo和Cao等材料時,也可能產(chǎn)生速凝現(xiàn)象。
膠結劑種類不同,對耐火澆注料的性能也有某些影響。還應指出,膠結劑濃度和用量的佳值,隨著耐火骨料和粉料和品種及成型方法的不同,也有差異。另外,當原材料含水率過高時,應適當提高膠結劑的濃度或減少用量,否則會降低耐火澆注料的性能或者可能產(chǎn)生緩凝或不凝現(xiàn)象,致使耐火澆注料不能使用。