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鋼纖維澆筑料粉化是什么原因?澆注料使用常見問題介紹

編輯:耐火磚???瀏覽:???時間:2020-11-25


 
在施工現場經常發現,襯里施工完成后,在養護期內襯里表面出現自粉化現象,即在襯里表面長出白毛,俗稱起白堿。輕者引起襯里表面強度降低,有時表面有粉化現象,影響襯里的表面質量。嚴重者導致耐火澆注料的強度嚴重下降,影響了襯里的正常使用。耐火澆注料在施工過程中的自粉化現象是由于鋁酸鈣水泥水化產物與大氣中的CO2、SO2、H2S等酸性氣體發生反應,導致水化產物分解,致使耐火澆注料的強度下降。主要包括鋁酸鈣水泥的碳酸化反應、鋁酸鈣水泥與堿的碳酸鹽反應以及鋁酸鹽水泥與亞硫酸鹽反應三個化學過程。
鋼纖維澆筑料粉化分析
1  高鋁澆注料粉化現象
高鋁水泥鋼纖維澆注料或預制件在養護過程中經常有不同程度的粉化、剝落現象。對高鋁澆注料養護過程中的表面白色析出物進行X射線衍射分析得知,其主要物相是Na2SO4,除此之外,還有少量的剛玉相和莫來石相,剛玉相和莫來石相是這種高鋁澆注料的主要物相。
空氣中的酸性氣體CO2、SO2、H2S是高鋁澆注料發生碳酸化和硫酸化現象的原因之一,而現場澆注料用水質量也不容忽視,尤其是水中的SO42-和H+,對高鋁水泥水化物也起一定的侵蝕作用。
2  驗證
從實際現場高鋁澆注料粉化現象看,高鋁澆注料暴露在空氣中損壞與其硫酸化、碳酸化過程以及水源質量有關。在實驗室選擇了一種輕質澆注料引入高鋁水泥作為結合劑,用磷酸鹽為分散劑。考慮水源質量、養護條件以及在澆注料中添加外加劑(Na2SO4和Na2CO3),驗證上述因素的影響。
2.1 水源質量與養護條件的影響
輕質澆注料經振動成型,制成40mm*160mm的試樣。所用的水源有蒸餾水、大峪溝自來水,澆注成型24h后脫模,采用自然養護和密封養護兩種方法。結果發現:自然養護3~5d后無論是用蒸餾水還是自來水,其試樣的成型表面均出現白色析出物,表面開始脫皮、剝落。用自來水的試樣表面析出物明顯多于用蒸餾水的試樣。而對于密封條件下養護的試樣,用蒸餾水的試樣未發現有這種現象,而用自來水的試樣與其在空氣中養護相似,其表面也有白色析出物產生,析出物成分與大體積預制件表面出現的析出物基本一樣,為硫酸鹽和碳酸鹽。這說明養護方法和水源質量對澆注料的影響不容忽視。
2  外加劑影響
在輕質澆注料中分別引入固體Na2CO3和后,澆注料的加水量明顯要高于未添加這兩種外加劑的試樣,而且隨著兩種外加劑加入量的增加,加水量有增長的趨勢,這與兩種外加劑有促凝作用有關。在可澆注條件下,引入Na2CO3試樣的加水量高于加Na2SO4的試樣。在自然養護過程中,所有試樣表面均出現白色析出物,然后有粉化、剝落現象。三種澆注料養護12h脫模,24h后強度均達到高值,4d后強度又降至低,這可能與水泥主要水化產物CAH10、C2AH8、C3AH6之間的轉變有關。隨著時間的延長,試樣強度有降低的趨勢,外加Na2CO3的試樣強度低,加Na2SO4的次之,而未引入添加劑的試樣因其在空氣中養護和水源的緣故,也發生粉化,強度下降。
通過研究發現高鋁澆注料表面析出物與以下因素有關:
(1)高鋁澆注料損壞后的表面析出物與其暴露在大氣中遭受CO2、SO2、H2S等酸性氣體侵蝕而引起硫酸化、碳酸化過程以及水源質量有關。
(2)防止高鋁澆注料損壞發生的措施可以從考慮養護條件和所用水源質量等因素入手。
石化工業爐的大多數裝置中廣泛采用以鋁酸鈣水泥為結合劑的高鋁鋼纖維澆筑料作為面料,其使用量非常大。但在澆注料面料施工完成后,面料外表在維護期內常出現自粉化現象,輕者影響到面料的外表質量,嚴重者導致耐火澆注料的強度急劇下降。這種狀況在高溫高濕的環境下容易發作,水泥用量大的輕質耐火澆注料比水泥用量小的重質耐火澆注料更容易發作。這種自粉化現象的原因進行了開始探討,得出了以下結論。
高鋁耐火澆注料在施工進程中的自粉化現象是因為鋁酸鈣水泥水化產品與大氣中的CO2、SO2、H2S等酸性氣體發作反響,導致水化產品分化,致使耐火澆注料的強度下降。首要包含鋁酸鈣水泥的碳酸化反響、鋁酸鈣水泥與堿的碳酸鹽反響以及鋁酸鹽水泥與亞硫酸鹽反響三個化學進程。
高鋁耐火澆注料在維護或天然枯燥進程中,跟著水分的蒸騰,一些可溶性碳酸鹽、磷酸鹽、亞硫酸鹽等鹽類的結晶分出,一部分含結晶水的鹽類的風化、失水,晶型發作改變,一起伴跟著體積改變,加劇了耐火澆注料的強度丟失。還有一類不含有結晶水的鹽類,這類鹽類的鹽析不會帶來晶型改變和體積改變,對耐火澆注料的外表強度沒有太大的影響,只會影響耐火澆注料的外表質量。
耐火澆注料在養護或者當然干燥流程中,跟著水分的蒸發,有些可溶性碳酸鹽、磷酸鹽、亞硫酸鹽等鹽類的結晶析出,一部分含結晶水的鹽類的風化、脫水,晶型發生逆轉,同時伴跟著體積變化,加重了耐火澆注料的烈度損失。還有一種不含有結晶水的鹽類,這類鹽類的鹽析不會帶來晶型逆轉和體積變化,對耐火澆注料的表層烈度沒有有過大的影響,只會影響耐火澆注料的表層質量。
怎么解決鋼纖維澆注料膨脹問題
在鋼纖維澆注料的應用過程中耐火澆注料經常會出現一定程度的膨脹系數,從而會影響澆注料工作體的質量。那么,鋼纖維澆注料的膨脹問題該怎么解決呢?鋼纖維澆注料是一種由耐火物質制成的粒狀和粉狀材料,并加入一定量結合劑和水分共同組成。現在寰洋耐火材料給大家講解是鋼纖維澆注料膨脹的問題怎么解決:
1、可以再鋼纖維澆注料中加入磷酸二氫鋁,磷酸二氫鋁加入量應控制在13%~15%,但由于液狀磷酸二氫鋁在常溫下會與耐火材料中的金屬鐵反應生成氫氣,而使澆注后的襯體發生膨脹,并行成多孔疏松體。
2、因為水泥成分中含有一定量的金屬鐵。因此必須加防鼓脹抑制劑(隱蔽劑),或者在澆注料混合時分兩次加入液狀磷酸二氫鉀。具體方法是次加入6%~7%磷酸二氫鉀于澆注料混合物中,在半濕狀態困聊24h。在第二次加磷酸二氫鉀前,先加入2~3%的促凝劑,將物料拌均勻,然后加入余下的6~7%磷酸二氫鉀溶液,再拌均勻后澆注。一般是可以防止膨脹的。
耐火澆注料施工過程中常見的問題解答
問題1、配澆注料時,流動性好,骨料合理配比;強度高合理配比;怎么定?
不定型澆注料的流動性和澆注料微量劑的配比及選材有很大的關系,和骨料的配比關系不大;一般考慮澆注料的流動性首先要從澆注料自身的屬性去考慮,分為酸性,中性,堿性,弱酸性,弱堿性等,在普通澆注料中添加一定量的硅灰可以大大的改善澆注料的流動性,降低水泥用量,大幅度提高了澆注料的強度,但是我們都知道硅灰大多數作為工業副產品,因為質量的穩定性不高,極有可能的會影響到澆注料的整體使用性能,對此問題寰洋實業專家也給出了意見:在使用硅灰之前需要針對性的對硅灰做一次指標檢測:只要檢測指標為:漿體粘度(R2O)及PH值;基質漿體的粘度的大小與加入硅灰粘度的大小相對應,基質漿體粘度越小,澆注料的流動值就越大,其次在無其他添加劑的情況下,單一的硅灰加入時其實流動值是很小的,說明硅灰漿體和添加劑要同時搭配使用才能使流動性達到完美的結果。
問題2、耐火溫度1650,實際溫度。而且材料必須得抗侵蝕,抗熱震,強度高,并且韌性好,應該選用什么樣的材料?
寰洋實業專家綜合推薦:碳化硅結合氮化硅澆注料;該產品莫氏硬度可以達到9左右,質地堅硬,在非金屬材料中,屬于超硬材料;氮化硅結合碳化硅制品的常溫強度高,在1200-1400℃高溫下,幾乎保持與常溫相同時間的強度和硬度。隨著使用氣氛的不同,高安全使用溫度可達到1650-1750℃。該產品熱膨脹系數小,相比碳化硅等制品熱導率高,不易產生熱應力,具有良好熱震穩定性,使用壽命長。高溫抗蠕能力強,耐腐蝕,耐極冷極熱、抗氧化等優點。
問題3、耐火可塑料的優點有哪些?
耐火可塑料的優點:
1、耐火度高,硅酸鋁質耐火可塑料的耐火度可達1750~1850℃,超過了粘土磚,達到了高鋁磚的水平,可以用在直接與火焰接觸的部位。
2、耐急冷急熱性好,在溫度變化劇烈的部位使用不會崩裂剝落。使用耐火可塑料要比耐火磚的壽命長半年。
3、絕熱性能好。可塑料比磚的導熱系數小,因此,熱損失少,可降低燃料消耗。
4、抗渣性好。能抵抗氧化鐵皮熔渣的侵蝕,而且落上的渣不易粘結,容易清除。
5、抗震性能及耐磨性能好。用于包扎爐底水冷管和步進式爐的立柱,不容易脫落和損壞。
6、整體性好,整個砌體嚴密。
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