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硅溶膠在不定型耐火材料中的應(yīng)用
2023-03-29 10:24
硅溶膠是耐火材料結(jié)合劑的新發(fā)展。使用硅溶膠做結(jié)合劑時(shí)不會(huì)給耐火材料帶入低熔點(diǎn)氧化物,因此可提高耐火材料的高溫使用性能。使用硅溶肢做結(jié)合劑的耐火材料具有強(qiáng)度高、高溫體積穩(wěn)定好、抗熱震性能好等優(yōu)點(diǎn),從而提高了材料的施工性能和使用壽命,因此在不定形耐火材料中得到了推廣應(yīng)用。
1.硅溶膠在壓入泥漿中的應(yīng)用
壓入泥漿在我國高爐爐體快速修補(bǔ)技術(shù)已經(jīng)得到推廣應(yīng)用,近幾年開始選用硅溶膠作為壓入料的結(jié)合劑,硅溶膠結(jié)合的壓入料在性能上要比樹脂結(jié)合好得多。而且硅溶膠結(jié)合的壓入料從生產(chǎn)、施工到應(yīng)用,對(duì)環(huán)境沒有污染,對(duì)施工工人的身體健康沒有危害,所以硅溶膠結(jié)合的壓入泥漿是一種環(huán)保型材料。
2.硅溶膠在鋁碳化硅質(zhì)澆注料中的應(yīng)用
硅溶膠用于Al2O3-SiC質(zhì)澆注料中,可明顯提高耐火材料的抗渣侵蝕性能。使用硅溶膠代替純鋁酸鈣水泥作結(jié)合劑,可增強(qiáng)Al2O3-SiC澆注料在熱處理后的抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度,并且硅溶膠的加入有利于降低SiAlON相的生成溫度,并形成性能良好的β-SiAlON相,從而提高了澆注料的強(qiáng)度。
3.硅溶膠在剛玉莫來石質(zhì)澆注料中的應(yīng)用
由于硅溶膠是一種納米氧化硅膠體,比表面積、吸附性較強(qiáng),并且在水中發(fā)生電離作用使膠粒帶有相同的負(fù)電荷,導(dǎo)致顆粒間產(chǎn)生排斥作用,這一特性使采用硅溶膠為結(jié)合劑的澆注料具有優(yōu)良的流動(dòng)性能。熱處理后,膠體粒子以化學(xué)鍵Si-O-Si結(jié)合,形成穩(wěn)定的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),同時(shí)硅溶膠覆蓋在固體顆粒表面,能形成牢固的硅膠薄膜,從而增強(qiáng)材料的粘結(jié)、固化和結(jié)合強(qiáng)度。因此,以硅溶膠為結(jié)合劑的澆注料在中低溫時(shí)都具有較高的結(jié)合強(qiáng)度,滿足了工業(yè)爐襯施工要求。
4.硅溶膠在剛玉質(zhì)澆注料中的應(yīng)用
使用硅溶膠作為剛玉澆注料的結(jié)合劑時(shí),隨著硅溶膠含量的增加,澆注料的流動(dòng)值增大,硅溶膠加入7%時(shí)澆注料已具有較好的流動(dòng)性能。以硅溶膠為結(jié)合劑的剛玉澆注料在1400℃下的熱態(tài)抗折強(qiáng)度高于以水泥為結(jié)合劑的。這主要是因?yàn)樗嘟Y(jié)合試樣因CaO的引人在高溫下和體系中SiO2等雜質(zhì)反應(yīng)形成了低熔點(diǎn)相;而硅溶膠結(jié)合澆注料試樣因體系內(nèi)不含CaO,高溫下不僅不會(huì)產(chǎn)生低熔點(diǎn)相物質(zhì),而且還形成少量高熔點(diǎn)的莫來石相,提高了其熱態(tài)強(qiáng)度。
5.硅溶膠在輕質(zhì)保溫澆注料中的應(yīng)用
使用硅溶膠作結(jié)合劑的氧化鋁空心球澆注料,利用硅溶膠中納米SiO2與澆注料中Al2O3在高溫下反應(yīng)而在基質(zhì)中形成的具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的莫來石晶體,克服了水泥結(jié)合氧化鋁空心球澆注料之間結(jié)合能力差的缺點(diǎn),使?jié)沧⒘喜坏哂辛己玫哪透邷匦阅?,還具有較好的常溫、高溫強(qiáng)度,良好的抗熱震性和體積穩(wěn)定性,從而具有優(yōu)異的使用性能。
總之,硅溶膠結(jié)合的耐火材料因其優(yōu)異的施工性能和使用性能而在不定形耐火材料中得到了推廣和應(yīng)用,并且取得了良好的使用效果,為使用單位帶來了較高的經(jīng)濟(jì)效益。