耐酸耐火澆注料的配方和用途及成型運輸注意事項
能抵抗800~1200℃酸性介質(硝酸、鹽酸、硫酸、醋酸等)腐蝕的可澆注耐火材料稱耐火耐酸澆注料。它是以水玻璃為結合劑、用酸性或堿酸性耐火材料作為骨料和粉料,加少量的促凝劑配制而成的。但此類澆注料不耐堿、熱磷酸、氫氟酸和高脂肪的腐蝕。配置此類澆注料的原材料來源豐富、價格低廉,故在冶金、化工、石油、輕工等部門熱工設備得到普遍應用。
用于配置耐酸耐火澆注料的骨料主要有硅石、鑄石、蠟石、安山巖、輝綠巖等。幾種常用的原材料的耐酸度(重量法測,%)為:鑄石98%,硅石大于97%,黏土熟料92%~97%,蠟石92~96%,安山巖大于94%。選用何種原材料根據使用條件而定。但采用硅石時必須注意石英在加熱時有多晶轉變,在轉變過程中會產生體積變化(膨脹),因此最好采用廢硅磚料取代部分硅石原料作集料,配置此澆注料的粉料主要采用硅石粉、鑄石粉、瓷器粉、高硅質黏土熟料粉等,其中鑄石粉是采用較多的耐酸粉料。
結合劑水玻璃應采用M高些的水玻璃,以降低水玻璃帶進的Na2O量,提高耐酸性,一般采用模數為2.6-3.2,密度為1.38-142,g/cm3的水玻璃溶液。可作為水玻璃促凝劑的化合物較多,包括有含氟化合物(如氟硅酸、氟硼酸、氟鈦酸的堿金屬鹽)、酯類、酸類(如乙酸乙酯)、金屬氧化物(如鉛、梓、鋇等氧化物),以及碳酸氣(CO2)等,但最廣泛采用的是氟硅酸鈉(Na2SiF6),使用方便,易于控制凝結硬化時間。
耐酸耐火澆注料的一般配料組成為:耐酸耐火骨料60%-70%,粉料30%-40%,外加密度為1.38-1.42g/cm3的水玻璃溶液13%-16%,以氟硅酸鈉作促硬劑時,其加入量為水玻璃溶液質量的10%-12%。 耐酸耐火澆注料主要用于作防腐蝕煙道和煙囪內襯、貯酸槽罐、酸洗槽內襯、硝酸膿縮塔內襯,酸回收爐內襯和其它受酸性高溫氣體腐蝕的容器內襯等。
包裝、貯存及運輸
耐酸澆注料品種多,從生產、取樣至檢測期間可能會變質,貯存份樣不能超過保質期。導致變質的原因很多:
1) 如包含結合劑的澆注料或耐火噴涂料中的干粉材料很容易吸潮,對這些材料應防水或防潮。
2)即用型搗打料、耐火可塑料等已經含有液體結合劑的材料,應在密封塑料袋中保存;若形成硬表皮,須在成型前從大塊中去掉硬表皮;有必要估計表皮數量來決定份樣量。
3)對于耐火噴涂料和接縫材料,應采取類似的方式進行預防,并且這些材料常采用高比例的結合劑,可能需要附加措施。 取樣后,份樣應盡快在陰涼的房間中存放、縮分和測試。如果是樹脂結合、磷酸結合的材料,其貯存條件應由雙方商議決定。樣品應按取樣時保存的條件包裝。如有必要,為了保持濕度或揮發分,應采取密封保存。 郵遞或運輸到第三方實驗室的樣品,應采用確保材料的性能不受影響,便于保存的方式進行密封。
成型及養護條件
耐火澆注料品種眾多,成型、養護條件各異,所以,在取樣結束后,生產廠家要有書面的成型、養護條件隨樣品提供給實驗室。成型條件應明確以下內容:配比、結合劑(包括水)、外加劑加入量、成型方式、養護條件等。由于實驗室成型條件與現場施工條件不同,生產廠家應提供實驗室的成型條件而不是現場施工條件。通常來說,二者有比較大的差異,往往有很多時候生產廠家提供的僅僅是現場的施工條件。
再者,材料的檢測條件如烘干條件、熱處理溫度、時間,是否需要埋碳處理等均是需要關注,通常這些條件在技術協議或合同書中均有明確。
需要注意的問題
(1) 對材料進行確認,查看是否有單獨包裝的結合劑、外加劑之類的輔助材料;如果有,應按要求比例加入。
(2) 不定形材料在運輸過程中會造成組分偏析,在實驗室成型時,加入液體結合劑前要進行干混,確保骨料、細粉、結合劑和外加劑等混合均勻,以免影響材料性能。
(3) 根據需要檢測的項目及條件確定需要成型的樣條數量及尺寸,允許由一個份樣來確定幾個性能,但要確保前一個測試不會影響后續測試結果。
(4) 由于不定形材料成型方式及養護條件對結果有比較大的影響,所以,應根據生產廠家提供的成型方式及養護條件進行成型操作。如果不能滿足,應及時與生產廠家溝通,更改條件要得到生產廠家(或委托方)的同意。
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