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不定形耐火材料的發(fā)展是耐火材料工業(yè)的重大技術(shù)進步。隨著高技術(shù)澆注料的出現(xiàn)和迅速發(fā)展,不定形耐火材料取得了長足進步,在世界范圍內(nèi),不定形耐火材料已經(jīng)占到了耐火材料市場總量的3 0% ~4 0 %,并 且在在不斷的增加,以日本市場為例,不定形耐火材料用量的比例超過6 0%。在不定形耐火材料中,水泥結(jié)合 ( 礬土水泥、純鋁酸鈣水泥) 的澆注料,又是應(yīng)用最廣泛,應(yīng)用量最大的一類。眾所周知,耐火澆注料相對于燒 成耐火制品具有很大的優(yōu)勢。在保證澆注料的應(yīng)用性能方面,水泥的作用非常重要,它通過控制水化反應(yīng)速度,直接控制了澆注料的施工性能,從而獲得合適的施工時間和硬化脫模時間。隨著后續(xù)的烘烤和燒結(jié)過程,水 泥結(jié)合的強度也相應(yīng)發(fā)展,并產(chǎn)生陶瓷結(jié)合,確保澆注料在整個生命周期內(nèi)能夠維持在較高的強度水平,保證 了澆注料的正常使用.隨著高技術(shù)澆注料配方技術(shù)的不斷發(fā)展,微粉的應(yīng)用越來越廣泛,水泥結(jié)合澆注料向 著低水泥,超低水泥結(jié)合澆注料的方向發(fā)展。水泥加入量的下降,對澆注料的早期強度影響很大。一般情況下,水泥量越低早期強度也越低。在正常的養(yǎng)護時間內(nèi),澆注料強度發(fā)展太慢,甚至根本沒有強度,都會阻礙正常 脫模,無法即使進行后續(xù)的干燥烘烤工序,澆注料無法按時投入使用。在冬季等低溫養(yǎng)護環(huán)境下,水化反應(yīng)本來就比正常溫度下要慢很多,強度發(fā)展成為一個大問題。另外,澆注配方用原材料的質(zhì)量波動,比如二氧化硅 微粉質(zhì)量波動,在很多時候也會延遲澆注料的強度發(fā)展。總之,在實際的澆注料應(yīng)用中,導(dǎo)致澆注料硬化慢,或者不硬化的因素比較多,如果不能很好地解決這個問題,將必然影響耐火澆注料的后續(xù)性能的發(fā)揮。硬化劑 是專門用于提高澆注料的早期強度發(fā)展,解決以上諸多問題的重要手段,是澆注料技術(shù)的重要組成部分。本 文主要就國內(nèi)水泥結(jié)合耐火澆注料用硬化劑現(xiàn)狀加以介紹,并結(jié)合WSM一H高效硬化劑產(chǎn)品的技術(shù)原理 和應(yīng)用性能,對硬化劑的作用原理及用途簡單介紹。
1 國內(nèi)硬化劑使用現(xiàn)狀 國內(nèi)常用的硬化劑有兩大類。一類是常見的各種堿類和鹽類,另一類是復(fù)合硬化劑。比較有代表性的是消石 灰Ca（OH）2和鋰鹽。作為硬化劑,消石灰具有一定的作用,但是也存在比較明顯的問題,如損害澆注料流動性,促硬效果一般,干燥強度下降等。鋰鹽類硬化劑的促硬效果比較好,但是存在加入量太低,太敏感的弊端,實 際操作比較困難,容易導(dǎo)致局部不硬化的問題。國內(nèi)市場上的復(fù)合硬化劑主要有兩種產(chǎn)品,一 種是KAD20,另 一種是我公司的WSM一H產(chǎn)品。這兩種產(chǎn)品都具備很好的促硬效果,在合適的加入量范圍,對澆注料的流動性和干燥強度沒有負面影 響。 2 硬化劑的作用原理 水泥結(jié)合澆注料加水攪拌后,大致的水化過程:首先水泥顆粒開始溶解,電導(dǎo)率逐漸增加,在一 段時間 后,電導(dǎo)率趨于穩(wěn)定;電導(dǎo)率穩(wěn)定的階段對應(yīng)于水化的第二階段,即水化礦物相誘導(dǎo)成核階段;隨著時間的繼 續(xù)增加,水化進入第三階段,即水化物長大析出沉淀,澆注料開始產(chǎn)生強度;與電導(dǎo)率一時間曲線相對應(yīng),水化 放熱一時間曲線也佐證了水化的過程。對應(yīng)于放熱曲線上的最大峰值,澆注料已經(jīng)具備很高的水化強度。硬 化劑的作用原理可以表示為縮短水泥水化礦物相的成核時間,促進水化礦物相的形成和長大。在具體的作 用上又分為兩種:以增加晶種作用為主,比如K A D 2 0;以降低水泥反應(yīng)活化能為主,比如W S M一 H 。根據(jù) 產(chǎn)品介紹和成分分析可知,K A D 2 0產(chǎn)品為礦物促硬劑,其有效成分為閃凝相,加水后快速水化,產(chǎn)生水化物 晶核,縮短誘導(dǎo)成核時間。而W S M一 H產(chǎn)品的作用原理是通過降低水泥水化反應(yīng)的活化能,從而促進水化,實現(xiàn)快速的水化物沉淀,保證整個強度正常發(fā)展,在使用性能上更具優(yōu)勢。 |
