无钙硅砖常用的结合剂
你知道吗?无钙硅砖主要由耐火骨料、耐火粉料、结合剂、外加剂等原材料共同组成。而常用的结合剂主要可以分为四大类,其结合机理都有所不同。下面就跟随小编一起来了解下吧!
一、铝酸钙水泥
铝酸钙水泥是以一铝酸钙或二铝酸钙为主要矿物成分的水泥。它是以天然矾土或工业氧化铝与碳酸钙按一定比例配合,经煅烧或电熔而制成的,也有用铁矾土与石灰石配合经熔融而制成。主要用于耐火浇注料、喷射料的结合剂。中低档耐火浇注料用普通铝酸钙水泥,高档耐火材料(刚玉、莫来石、铬刚玉、刚玉尖晶石)用纯铝酸钙水泥。
二、磷酸及磷酸盐
磷酸盐结合为热硬性结合。一般情况下,如不加水泥等促硬剂,需要在升温条件下磷酸才能和无钙硅砖发生反应形成化学结合。
受热后,磷酸盐结合相发生十分复杂的化学变化,具体情况视温度的高低、结合剂的原始成分以及耐火材料的成分、活性而变。例如,磷酸和工业氧化铝混合后,经过1200℃的热处理,形成磷铝石AIPO4.2H2O;经过200℃的热处理,结合相仍为磷铝矿;经过350℃的热处理,形成磷铝矿AIPO4;经过500℃以上的热处理后,才开始形成磷石英和方石英期的AIPO4。
一般情况下,磷酸铝结合相需要经过500℃以上的热处理才能在大气中长期保持稳定。因为,无水磷酸铝AIPO4有多种晶型,除磷石英型、方石英型、磷铝矿型外,还有A、B、C、D、E等介稳晶体。其中,A、B、C、D、E等介稳磷酸铝都会吸潮软化。如果热处理温度不够,又没有足够的促凝物质,磷酸盐结合耐火材料的性能和寿命将受到影响。
磷酸用于磷酸结合耐火砖、浇注料、火泥中;磷酸铝用于酸性、中性耐材;六偏磷酸钠可用于碱性耐火材料结合剂。
三、水玻璃
水玻璃俗称“泡花碱”“硅酸钠”,是一种高度复杂的分散体系。水玻璃可以采用加热硬化,也可以添加促硬剂使其发生化学固化。硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,硅酸钠在以水为分散剂的体系中为无色、略带色的透明或半透明粘稠状液体。固体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明玻璃块状体。形态分为液体、固体、水淬三种。理论上称这类物质为“胶体”。水玻璃俗称硅酸钠,主要成分是硅。普通硅酸钠为略带浅蓝色块状或颗粒状固体,高温高压溶解后是略带色的透明或半透明粘稠液体。硅酸盐结合剂作为无钙硅砖结合剂的主要品种为含碱金属硅酸盐,即通称水玻璃。
水玻璃在耐火材料中应用广泛,酸性(硅质、蜡石质)、中性(粘土、高铝)、碱性(镁质、镁铬、镁铝),定型、不定型均可使用;
四、硅溶胶
硅溶胶是无钙硅砖的结合剂。对于定型耐火材料,硅溶胶结合剂起到提高胚体强度、降低烧结温度和拓宽烧结范围的作用。对于不定形耐火材料,硅溶胶起助结合剂的作用,正确调配硅溶胶和化学外加剂可以在不影响凝结、固化速率,不降低干燥强度的前提下,通过大幅减少水泥掺里获得显著提高耐火材料高温性能的效果。比如,配置超低水泥耐火浇注料。