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        耐高溫澆注料

        2017-10-26 11:29:50 點(diǎn)擊:

        近年來,一直在強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排,對(duì)耐火原料和產(chǎn)品都提出了更加多元化和嚴(yán)格的要求。對(duì)于澆注料來說,烘烤是耐火澆注料投入使用前的主要工序之一,也是耐火澆注料施工和使用中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其作用主要是排出襯體中的游離水和化學(xué)結(jié)合水。其中,110℃烘干后的質(zhì)量損失率為55%~80%,這個(gè)階段脫水比較多,主要是游離水,是烘烤節(jié)能可控制的主要環(huán)節(jié)。

        耐高溫澆注料

        微波烘烤是一種依靠物體吸收微波能將其轉(zhuǎn)換成熱能,使自身整體同時(shí)升溫的加熱方式。而常規(guī)加熱烘烤是通過熱傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射等熱量從外部傳至物料內(nèi)部,熱量總是由表及里傳遞進(jìn)行加熱物體,烘烤速率低。為此,應(yīng)用微波烘烤替代常規(guī)的電加熱烘烤,使快速烘干耐火材料成為一種可能。本工作中采用了3種不同耐火材料,研究了微波烘烤和電烘烤之間的差距,為今后實(shí)際采用微波烘干打下基礎(chǔ)。

        1 試驗(yàn)

        試驗(yàn)采用了三種不同的耐火澆注料,分別為:由黏土質(zhì)輕質(zhì)骨料(≤5mm)、漂珠(≤1mm)、純鋁酸鈣水泥、硅灰等制成的輕質(zhì)澆注料;由C級(jí)焦寶石(≤、一級(jí)礬土粉(≤0.088mm)、純鋁酸鈣水泥、硅灰等制成的高鋁澆注料;由90碳化硅(≤5、≤.088mm)、α-Al2O3微粉(5μm)、純鋁酸鈣水泥、硅灰等制成的碳化硅澆注料。

        按照各澆注料的配方配料,將混合均勻的澆注料在振動(dòng)臺(tái)上分別振動(dòng)澆注成標(biāo)磚(230mm65mm)和樣條(160mm40mm40mm)。自然養(yǎng)護(hù)24h后脫模,再在常溫下養(yǎng)護(hù)24h。

        把前期自然養(yǎng)護(hù)24h的試樣分成兩批,分別采用微波烘烤和電加熱烘烤(110℃24h)的方式烘干,具體如下:

        (1)微波烘烤。三種澆注料試樣各拿一塊稱其質(zhì)量,置于微波干燥箱里,設(shè)定的初始溫度為70℃,保溫1h,然后升溫到110℃,每隔0.5h斷電一次,取出試樣測(cè)量質(zhì)量損失情況,直至質(zhì)量恒定后停止。

        (2)電加熱烘烤。三種澆注料試樣各拿一塊稱其質(zhì)量,放在電烘干箱里,加熱功率為0.5kW。設(shè)定的初始溫度為110℃,每隔0.5h斷電一次,取出樣塊測(cè)量質(zhì)量損失情況,直至質(zhì)量恒定后停止。

        將微波烘烤和電加熱烘烤后的試樣在電爐中再經(jīng)1000℃3h熱處理。按YB/T52001993檢測(cè)試樣的顯氣孔率和體積密度,按GB/T30012007測(cè)試試樣的常溫抗折強(qiáng)度,按GB/T50722008測(cè)試試樣的常溫耐壓強(qiáng)度,按GB/T59882007檢測(cè)試樣的℃3h燒后線變化率。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 烘烤時(shí)間

        由于不同的介質(zhì)材料對(duì)微波能吸收不盡相同,因此,輕質(zhì)澆注料、高鋁澆注料和碳化硅澆注料采用微波烘烤的時(shí)間也就不同。但與傳統(tǒng)的電加熱烘烤試樣需要24h相比,微波烘烤更有優(yōu)勢(shì)。輕質(zhì)澆注料、高鋁澆注料和碳化硅澆注料采用微波干燥需要的時(shí)間分別是3、3和5.5h,與傳統(tǒng)的電加熱烘烤相比較,可以節(jié)約烘烤時(shí)間70%以上。因此,采用微波烘烤具有省時(shí)省力,節(jié)約能耗,操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

        2.2 物理性能

        可以看出,與電加熱烘烤方式相比,在110℃微波烘烤的條件下,輕質(zhì)澆注料、高鋁澆注料和碳化硅澆注料的體積密度略有下降,但都在1%以內(nèi),顯氣孔率則增加了3%~5%;烘烤后試樣再經(jīng)1000℃處理后的體積密度基本一致,顯氣孔率基本沒有變化。

        烘烤后可以看出,微波烘烤與電加熱烘烤比較而言,三種澆注料經(jīng)110℃烘烤后的常溫抗折強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度和烘干后再經(jīng)1000℃處理后的抗折強(qiáng)度均降低了10%~25%。微波烘烤強(qiáng)度的降低,包括顯氣孔率的增加,可能是由于微波烘烤時(shí)升溫速度太快,澆注料里的水化物相加熱相變時(shí)產(chǎn)生了較大的蒸氣壓,壓力釋放不及時(shí)澆注料內(nèi)部孕育了微裂紋。同時(shí)烘烤過程中水化物相脫水時(shí)得到的水分對(duì)澆注料也是一種二次養(yǎng)護(hù),而快速升溫水化會(huì)進(jìn)一步減少。烘烤后的三種澆注料再經(jīng)1000℃處理后的耐壓強(qiáng)度都基本上沒有變化。對(duì)澆注料而言,一般都是烘烤后在高溫下使用,雖然常溫處理后的強(qiáng)度(110℃)對(duì)其在搬運(yùn)或者承載壓力方面有所影響,但終決定其好壞的還是高溫性能。因此,采用微波烘烤對(duì)材料的使用性能影響較小。

        烘烤后的三種澆注料再經(jīng)1000℃熱處理后的線收縮率顯示,雖然微波烘烤后試樣再經(jīng)1000℃熱處理后的收縮率較電加熱烘烤后的小,但波動(dòng)較小,因此對(duì)澆注料性能的影響很小。

        3 結(jié)論

        微波烘烤可以大幅降低烘干時(shí)間,因微波特性差異,不同澆注料的烘干時(shí)間略有差異;微波烘烤和電加熱烘烤對(duì)澆注料的常溫物理性能的影響較小。因電加熱烘烤時(shí)間較長(zhǎng),澆注料的強(qiáng)度和顯氣孔率等性能略好。

        市場(chǎng)上各式各樣的高鋁耐火材料種類眾多,更是能讓客戶挑花了眼,產(chǎn)品的多樣性給客戶帶來更多的選擇機(jī)會(huì)的同時(shí),也給用戶造成了一定的不便,作為耐火材料廠家,榮盛耐材建議用戶在選購(gòu)過程中讓企業(yè)出具相關(guān)的證明和質(zhì)量,能夠?qū)嵉乜疾欤瑢?duì)于企業(yè)實(shí)力有更加直觀的認(rèn)識(shí)。

         
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