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耐火澆注料
高鋁耐火水泥特點(diǎn)及應(yīng)用
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高鋁耐火水泥特點(diǎn)及應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2023/2/4 17:34:18


高鋁水泥又稱礬土水泥。以適當(dāng)成分的原料、燒結(jié)或熔融得到的弱堿性鋁酸鈣為主要成分的熟料或熔融塊,經(jīng)磨成細(xì)粉后,制成早期強(qiáng)度長(zhǎng)、速度快的水硬性膠結(jié)耐火材料。高鋁水泥具有硬度快、早、強(qiáng)、微膨脹、抗硫酸鹽性能好、耐堿性差的特點(diǎn)。高鋁水泥對(duì)礦物水的侵蝕有很強(qiáng)的抵抗力,但禁止用于接觸堿液的工程。使用時(shí)應(yīng)注意:(1)硅酸鹽水泥、石灰等。不允許沉淀Ca(OH)2膠凝材料混合使用,否則強(qiáng)度會(huì)明顯降低;(2)在高溫、高濕度條件下不得維護(hù),蒸汽不宜維護(hù);(3)在硬化過(guò)程中,環(huán)境溫度不應(yīng)高于30。℃;(4)須加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù),直至混凝土硬化開(kāi)始冷卻到與周?chē)鷾囟认嗟鹊臅r(shí)間。爐墻中使用的高強(qiáng)度水泥應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

高鋁水泥也是指以鋁酸鈣為主要成分的水泥。一般以鋁酸鈣為主,氧化鋁含量約50%的熟料,磨制的水硬膠凝材料稱為高鋁水泥。鋁酸鈣水泥是不定形耐火材料,尤其是澆注耐火材料的基本結(jié)合劑,耐火磚很少使用。它的化學(xué)成分主要是Al2O3和CaO,有些還包含了相當(dāng)多的Fe2O3和SiO2。礦物質(zhì)組成有五種礦物:鋁酸一鈣CaO·Al2O3(CA),二鋁酸鈣CaO·2Al2O3(CA七鋁酸十二鈣12鈣)CaO·7Al2O3(C12A三種化合物和含有夾雜物的鈣黃長(zhǎng)石2CaO·Al2O3·SiO2(C2AS),鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)等構(gòu)成。

水泥類(lèi)化學(xué)成分通常根據(jù)其化學(xué)礦物成分分為三類(lèi):Al2O3/CaO礦物色彩的主要顏色SiO2Al2O3Fe2O3CaO普通高鋁水泥(礬土水泥)低鈣高鋁水泥3-93-60-10-10-1.435-450-6568-8010-171-30-4029-4017-27.85—4.31.2—2.22.8—4.7CA,C4AF,C2ASCA,C2ASCA,CA2,a-Al2O3灰色到黑色、黃色和白色鋁酸鹽水泥的性質(zhì)主要取決于其礦物組成。鋁酸鹽水泥的主要礦物組成鋁酸一鈣(CA)高鋁水泥的強(qiáng)度,尤其是早期強(qiáng)度的主要來(lái)源,具有較高的水硬活性,凝結(jié)不快,但硬化迅速(硬化時(shí)間不超過(guò)一天)。

二鋁酸鈣(CA二是水化硬化緩慢,早期強(qiáng)度低,后期強(qiáng)度高。七鋁酸十二鈣(C12A7)具有水化快速凝結(jié)的特點(diǎn),但強(qiáng)度不高。含有夾雜物(鈣黃長(zhǎng)石)C2AS,鐵鋁酸四鈣C4AF)普通高鋁水泥中,C4AS在高鋁水泥中起到盡早硬化水泥的作用,C12A7起硬化作用。至于C2AS基本不產(chǎn)生水合作用,也不能顯示其強(qiáng)度。熔點(diǎn)的礦物名稱oC固化硬化時(shí)間水硬強(qiáng)度特征鋁酸一鈣(CaO·Al2O3)二鋁酸鈣(CaO·2Al2O七鋁酸十二鈣(12鈣)CaO·7Al2O3)CA2CA2C12A716001455有幾個(gè)小時(shí)-十幾個(gè)小時(shí),同上瞬凝高強(qiáng)度有鋁酸鈣水泥的主要成分。高鋁水泥含量高,加速硬化鈣黃長(zhǎng)石(2CaO·Al2O3·SiO2)C2ASC2AS基本上沒(méi)有-鋁酸鈣水泥中含有5種鈣鋁酸礦物,這些鈣鋁酸鹽會(huì)隨著水合反應(yīng)而顯示出強(qiáng)烈的發(fā)熱現(xiàn)象。普通高鋁水泥(53-55%Al2O3)在5—8h高達(dá)80-90的厚溫達(dá)到峰值。oC;含70%Al2O10-12高鋁水泥h厚和含80%Al2O8-10高鋁水泥h氣溫達(dá)到峰值后,分別為80oC,70oC。

由含鈣鋁酸鹽的加熱特性和含量決定不同種類(lèi)高鋁水泥單種澆注體的加熱溫度和達(dá)到上限溫度的時(shí)間。快硬C12A7和C4AF發(fā)熱量高。因此,高鋁水泥的發(fā)熱量也會(huì)因含有不同的鋁酸鹽而變化。如果在澆注耐火材料中加入過(guò)多,C12A7或C4AF以高鋁水泥為主要成分的澆注料硬化體中的水分會(huì)因集中發(fā)熱而劇烈蒸發(fā),導(dǎo)致裂紋和表面剝落。因此,選擇水泥的用量和質(zhì)量非常重要。高鋁水泥的運(yùn)輸和儲(chǔ)存:鋁酸鹽水泥在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中應(yīng)特別注意防潮,以延長(zhǎng)儲(chǔ)存期,避免影響產(chǎn)品性能;鋁酸鹽水泥在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中應(yīng)避免接觸其他品種的水泥(如硅酸鹽水泥等)。)和有害雜質(zhì)(如石灰等)。).鋁酸鹽水泥在使用過(guò)程中應(yīng)純凈混合水,以免影響產(chǎn)品性能。

高鋁水泥特性 
高鋁水泥混凝土能夠承受很高的溫度:使用碎高鋁磚骨料可耐受1350℃左右,使用熔融氧化鋁或金剛砂一類(lèi)的特殊骨料則可以耐受1600℃。用特殊的白色鋁酸鈣水泥和熔融的氧化鋁骨料制作的混凝土能夠長(zhǎng)期耐受1800℃的高溫。這種水泥的原料是氧化鋁,含有70%~80%的氧化鋁、20%~25%的氧化鈣及約1%的氧化鐵和氧化硅。

高鋁水泥應(yīng)用
用高鋁水泥配制的耐火混凝土具有良好的耐酸性(例如煙氣中的酸),實(shí)際情況是,在加熱到900~1000℃時(shí),耐化學(xué)侵蝕能力便顯著提高。這種混凝土一經(jīng)硬化便能夠達(dá)到使用溫度,也就是說(shuō)無(wú)需進(jìn)行預(yù)燒。由于耐火磚砌體在加熱時(shí)會(huì)膨脹,因此需要留有伸縮縫(1~2mm),高鋁水泥混凝土可整體澆筑,也可采用平接,以保證精確的形狀和大小。起初煅燒時(shí)因水損失而引起的收縮值約等于加熱膨脹值,因而凈尺寸變化(取決于骨料)不大。在連續(xù)冷卻的情況下,例如在整體期間,平接縫因熱脹會(huì)慢慢張開(kāi),但再加熱時(shí)又會(huì)重新彌合。值得指出的是,耐火高鋁水泥混凝土能抵抗相當(dāng)大的熱沖擊。因此,可以用噴射高鋁水泥砂漿制作耐火襯層。
還可以用高鋁水泥和輕骨料制作輕骨料混凝土,在950℃以上用作絕熱材料。這種輕骨料混凝土的表觀密度介于500~1000kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)介于0.21~0.29J/(m2·S·℃)。
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