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结合剂与添加剂对耐火涂料的性能影响

[ 发布日期:2018-11-16 10:53:43 点击:652 来源:洛阳天江化工新材料有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]

  高炉炉顶直立段、升管、重力除尘装置中设计使用耐火喷涂料,由于交货时间和工期紧张,根据耐火喷涂料指标要求,着重考虑耐火喷涂料的强度和施工性能,经多次实际喷涂模拟实验,终找出了结合剂和添加剂的有组合方法。
  1、原料。根据耐火喷涂料的指标要求,考虑喷涂果和可修理时间的控制范围,选用山东优质焦宝石为骨料,粒度分别为5~3MM、3~1MM、1~0MM。基质部分采用焦宝石325号粉,结合剂采用矾土水泥和黏土,添加剂主要分为减水剂、促凝剂和缓凝剂。
  2、试验方法。①回弹率测定:先在实验室内根据不同的配方,用小搅拌机搅拌3千克,搅拌至定黏性后,用手抓料甩至带锚固钉的半米见方的钢板上,简易判断各配方的黏结果,然后根据黏结情况,选取各种不同的配方,试配300千克耐火喷涂料进行厂内模拟试喷。②强度测定:用实验室搅拌的3千克喷涂料捣制出3个长方体试样,经脱模、养护处理,进行物理性能检验。
  3、分析与讨论。①结合剂加入量对耐火喷涂料性能的影响。在定范围内,增加矾土水泥量提高了耐火材料的强度,但是当水泥量达到定量时,强度已经足够满足指标和使用要求,并且水泥加入量达到定量时,由于所需加水量有增大的趋势,从而强度增加不明显,并且水泥量的加大,导致喷涂料的凝结时间急剧加快,影响材料喷补后的修补性能,即喷补料硬化过快,难以进行喷补表面的平整修复,可能导致喷补表面过于粗糙,影响其耐冲刷性能。研究结果表明,不加黏土时,用手甩料时无黏结性能,随着黏土加入量的增加,黏结性能逐渐变好;当加入量为3%时,喷涂料具有非常好的黏结性能,考虑到黏土加入量对高温线变化有较大的负面影响,终选择加入3%的黏土量。②外加剂加入量对耐火喷涂料性能的影响。随着减水剂加入量的增大,耐火喷涂料所需加水量具有逐渐下降的趋势,但减水剂在降低加水量的同时,也会降低耐火喷涂料的黏结性能;当减水剂加入达到定量,在进行小实验时,耐火喷涂料无法黏结于简易铁板上;在模拟喷补时,即产生喷涂坍塌坠落现象。③缓凝剂和促凝剂加入量对耐火喷涂料性能的影响。缓凝剂和促凝剂的主要作用是控制耐火喷涂料的硬化时间,即喷涂后表面可修补时间和终硬化时间与强度。在模拟喷涂实验中,喷涂表面具有5个小时左右进行喷涂后的表面平整,并且终硬化时间般在10个小时左右,强度果良好,用锤子击打喷涂表面时,感觉材料强度比较好。其他组合,在缓凝剂不加或加入量过少时,材料硬化太快,容易丧失表面修补性能,同时喷涂料快速硬化后,水泥无法进步水化,影响终强度。
  根据耐火喷涂料的指标要求,研究得出以下结论:①采取水泥和黏土的复合,当水泥和黏土加入量均为3%时,耐火喷涂料可以获得比较符合实际要求的强度和喷涂黏结性能。②采用聚合磷酸盐可以适当降低材料的加水量,但加入量过大容易使材料产生喷涂坍塌。经研究认为,聚合磷酸盐加入量为0.2%比较合适。③缓凝剂和促凝剂复合,可以控制耐火喷涂料的表面修补时间、终硬化时间及终硬化强度,当缓凝剂加入量为0.3%、促凝剂加入量为0.02%复合时,可以获得满意的喷涂施工控制果。④由于耐火喷涂料实际模拟喷涂试验工作量非常庞大,而通过小型实验可以判断模拟喷涂试验的可行性,确定出种高炉耐火喷涂料的研究方法,从而大地提高耐火喷涂料产品的研究开发率。


耐火喷涂料


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