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低体积密度陶粒耐火浇注料的配比及性能

  低体积密度陶粒耐火浇注料是采用优质页岩陶粒、耐火粉料和结合剂及外加剂配制成的。其特点是体积密度、强度较高、烧后线变化较小和热导率低等,是石化管式加热炉等中低温热工设备的良好衬里材料。因为体积密度一般≤1.0g/cm3、主要用于管式加热炉衬里,故称为低体积密度陶粒耐火浇注料,或称为衬里轻质耐火浇注料。

  页岩陶粒是页岩矿、经1150~1350℃的温度下烧成的。其特点是质轻、壳硬、强度高和内部蜂窝孔多等。小于10mm的陶粒堆积密度为410~500kg/m3,压下2cm的筒压强度为2.2~2.8MPa,吸水率为4%~8%,Al2O3 19%~21%,耐火度1280~1320℃。由于页岩陶粒堆积密度低,且为原皮陶粒,因此可配制成低体积密度的陶粒耐火浇注料,但使用温度最高为1200℃。在配制过程中,采用525号或625号CA-50水泥作结合剂,烧结剂为软质黏土,耐火粉料为矾土熟料粉。为了降低体积密度和热导率,掺加部分膨胀珍珠岩和漂珠等材料。同时,掺加了外加剂和外加物,使性能有了较大的提高。表1-1为页岩陶粒浇注料的陶粒级配及辅料用量。

  表1-1 页岩陶粒浇注料的陶粒级配及辅料用量

  ① 加高铝粉5%。

  页岩陶粒耐火浇注料的性能,是用标准试样按标准检验的。按配合比要求,称量原材料质量,干混均匀,即可加水湿混炼。拌和料倒进模内,振动台震动成型或手工振动成型,直至料面返浆为止。因为系采用原皮陶粒作耐火骨料,吸水率较小,故不能先湿润陶粒再加粉料和水泥。成型后的试样,自然养护1天拆模,再自然提高于25℃时,试样或衬体初凝后,应进行潮养护。从表中看出,页岩陶粒耐火浇注料的性能是优良的。体积密度为0.99g/cm3的浇注料,3天耐压强度大于10MPa,可作成预制块进行吊装,同时烧后线变化呈膨胀状态(陶粒二次膨胀所致),高温下不易产生裂纹,有利于使用。

  表1-2页岩陶粒浇注料的性能

  水泥和水用量与强度的关系,随着水泥用量的增加,浇注料强度提高且有个最佳值。因此,配制页岩陶粒耐火浇注料时,应合理选择其用量,以降低成本和提高性能。

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