強度
粗粒度的耐火骨料在耐火材料中起到骨架作用,能夠承受較大的外力,有助于提高耐火材料的常溫耐壓強度和高溫抗折強度。當耐火材料受到外力沖擊時,粗骨料可以阻止裂紋的擴展。
細粒度的骨料能增加顆粒之間的接觸面積,使結(jié)合劑與骨料更好地結(jié)合,提高耐火材料的致密性,從而在一定程度上提高強度。但細骨料過多會使耐火材料內(nèi)部應(yīng)力集中,在高溫下容易產(chǎn)生裂紋,導致強度下降。
當澆注料加入高鋁水泥后,物料流動度是相同的,但是用水量是不同的。骨料顆粒級配較好,水用量就會少,體積密度會增大,顯氣孔率就越小。而且常溫和燒后耐壓強度也會較高,當細骨料較多時,其顆粒表面積增加,這時就需要加入較多的水泥和粉料,才能包裹住骨料且骨料間不密實,雖說水泥加入量越高,水用量也增多,但是一定要包裹住才行,也就是配比合理才重要,這樣才能不使耐火澆注料性能降低。
耐火骨料顆粒級配一般是三級級配,兩頭大中間小為優(yōu)良級配。在耐火骨料破碎時,應(yīng)控制大、中、小顆粒間的比例,防止過大的顆粒發(fā)生偏析,以便配制成更加致密的澆注料。
性能要求
耐火度:耐火骨料應(yīng)具有較高的耐火度,能夠在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的物理和化學性質(zhì),不發(fā)生軟化、熔融或變形。一般來說,耐火度應(yīng)不低于 1580℃。
體積穩(wěn)定性:在高溫下,耐火骨料應(yīng)具有良好的體積穩(wěn)定性,不發(fā)生明顯的膨脹或收縮。否則,會導致耐火材料產(chǎn)生裂縫、剝落等缺陷,影響其使用壽命。
化學穩(wěn)定性:耐火骨料應(yīng)具有良好的化學穩(wěn)定性,能夠抵抗爐渣、金屬液、氣體等的侵蝕。不同的使用環(huán)境對耐火骨料的化學穩(wěn)定性要求不同,例如,在堿性爐渣環(huán)境中,應(yīng)選用堿性耐火骨料。
熱震穩(wěn)定性:耐火骨料需要具備良好的熱震穩(wěn)定性,能夠承受高溫下的急冷急熱變化而不破裂。這對于在溫度波動較大的爐窯中使用的耐火材料尤為重要。
顆粒級配:耐火骨料的顆粒級配應(yīng)合理,以耐火材料具有良好的成型性能和致密性。合適的顆粒級配可以使耐火骨料在堆積時形成緊密的結(jié)構(gòu),提高耐火材料的強度和抗侵蝕性。
按化學組成分類
硅質(zhì)骨料:主要成分是二氧化硅(SiO?),如石英砂、硅石等。硅質(zhì)骨料具有高耐火度、低膨脹系數(shù)和良好的耐磨性,常用于玻璃窯、焦爐等耐火材料中。
鋁質(zhì)骨料:以氧化鋁(Al?O?)為主要成分,包括鋁礬土、剛玉等。鋁質(zhì)骨料具有較高的耐火度、良好的熱穩(wěn)定性和抗侵蝕性,廣泛應(yīng)用于冶金、化工、建材等行業(yè)的高溫爐窯中。
鎂質(zhì)骨料:主要成分為氧化鎂(MgO),如菱鎂礦、海水鎂砂等。鎂質(zhì)骨料具有良好的耐高溫性能、抗堿性渣侵蝕能力和高溫強度,常用于堿性轉(zhuǎn)爐、電爐爐襯等耐火材料中。
白云石質(zhì)骨料:主要成分是碳酸鈣鎂(CaMg (CO?)?),經(jīng)過煅燒后得到白云石砂。白云石質(zhì)骨料具有較好的抗渣性和耐火度,常用于鋼鐵冶金行業(yè)的盛鋼桶、中間包等耐火材料中。
鋯質(zhì)骨料:主要含有氧化鋯(ZrO?),如鋯英石砂。鋯質(zhì)骨料具有高熔點、低熱導率和良好的抗熱震性,常用于陶瓷、玻璃等行業(yè)的高溫窯爐中,可提高耐火材料的抗侵蝕性和隔熱性能。
耐火澆注料中主要的成分被稱作耐火骨料,其余的被稱作次要原料,耐火骨料是指耐火澆注料中+0.088mm或+0.1mm的部分,是耐火澆注料結(jié)構(gòu)中的主要材料,起骨架作用。耐火骨料的好壞決定了耐火澆注料的物理指標和高溫性能,通常我們在選擇耐火骨料時其原料要具備構(gòu)緊湊、吸水率低(通常低于5%)、強度高、雜質(zhì)含量低等原則。
耐火骨料按大小可分為粗骨料、中骨料和細骨料。一般顆粒尺寸大于5mm的稱為粗骨料;5mm~3mm的稱為中骨料,3mm以下地稱為細骨料。也可以根據(jù)客戶要求生產(chǎn)各種規(guī)格,例如5-10mm,10-15mm等等,骨料臨界粒徑根據(jù)襯體厚度而定。耐火骨料具有含鋁量高、含鐵量低、硬度高、熱膨脹系數(shù)小、耐火度高、密度大、熱化學性能穩(wěn)定等特點。
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