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详细说明
耐火可塑料是不定形耐火材料的一个重要品种。用耐材行业的行话来说:耐火可塑料是用耐火骨料和粉料、生粘土和化学复合剂及外加剂,经配制混炼、挤压成砖坯状,并在包装贮存一定时间后仍具有良好的可塑性,可用捣打方法施工的一种耐火材料。采用捣固法或挤压法施工的具有一定可塑性的泥料。它是由一定颗粒级配的耐火材料、结合剂和外加剂组成的,加水(或含结合剂的液体)混炼而制成的。其可塑性大小用可塑性指数表示。按组成可塑料的主材质分有黏土质、高铝质、硅质、半硅质、刚玉质、锆英石质、含碳化硅和碳质等可塑料。结合剂有气硬性或热硬性的无机结合剂和热硬性的有机结合剂。外加剂有增塑剂、保存剂和防缩剂等。耐火可塑料主要用于钢铁工业中的各种加热炉、均热炉、退火炉、烧结炉,以及电炉顶等作衬体。
1.可塑料由散状料、促凝剂、液体结合剂三部分组成。搅拌时,先将散状料倒入搅拌机中,加入7%的液体结合剂,搅拌10分钟以上。待施工面需要材料时再加入促凝剂,然后再搅拌2分钟,根据施工性能的要求,缓慢加入剩余2%左右液体结合剂,直到可塑料满足施工要求为止,即可施工。
2.促凝剂的加入比例为:2袋可塑料加入一包促凝剂。根据环境温度的不同,促凝剂的加入比例可适当降低为2-3袋可塑料加一包促凝剂。
3.在保证材料可塑性的前提下,应尽量少加液体结合剂,以防材料高温性能恶化。
4.粘有污物及搅拌后防止时间超过40分钟的材料应弃之不用。
耐火可塑料的主要组分是粒状和粉状料,占总量的70%~85%。它可由各种材质的耐火原料制成,并常依材质对其进行分类与命名。由于这种不定型耐火材料主要用于不直接与熔融物接触的各种加热炉中,一般多采用粘土熟料和高铝质熟料,制备轻质可塑料通常采用轻质粒状料。
可塑性粘土是可塑料的重要组分,它只占可塑料总重的10%~25%,但对可塑料和其硬化体的结合强度、可塑料的可塑性、可塑料和其硬化体的体积稳定性和耐火性都有很大的影响。在一定意义上,可认为粘土的性质和数量控制着可塑料的性质。
耐火可塑料的理化指标

一、耐火可塑料的性质
1、耐火可塑料的工作性质
一般要求可塑料应具有较高的可塑性,而且经长时问储存后,仍具有一定的可塑性。
耐火材料的可塑性与粘土特性、粘土用量以及水分的数量有关,其主要取决于水分的数量,它随水量的增多而提高。但水量过高会带来不利的影响,一般以5%~10%为宜。
为了尽量控制可塑料中的粘土用量和减少用水量,可外加增塑剂,其增塑作用主要有:使粘土颗粒的吸湿性提高;使粘土微粒分散并被水膜包裹;使粘土中腐殖物分散并使粘土颗粒溶胶化;使粘土一水系统中的粘土微粒问的静电斥力增高;稳定溶胶;将阻碍溶胶化的离子作为不溶性的盐排除于系统之外等。可作为增塑剂的材料很多,如纸浆废液、环烷酸、木素磺酸盐、木素磷酸盐、木素铬酸盐以及其他无机和有机的胶体保护剂等。
欲使可塑料的可塑性在其保存期内无显著降低,不能采用水硬性结合剂。
2、可塑料的硬化与强度
为了改进以软质粘土做结合剂的可塑料在施工后硬化缓慢和常温强度很低等缺点,往往另外加入适量的气硬性和热硬性结合剂,如硅酸钠、磷酸和磷酸盐和氯化盐等无机盐及其聚合物。
可塑料中无化学结合剂者称为普通可塑料。此种可塑料在未烧结前强度很低,但随温度升高,水分逸出,强度提高。经高温烧结后,冷态强度增大。但高温下热态强度随温度上升而降低。加有硅酸钠的可塑料在施工后的强度随温度升高而增长较快,在施工后可较快地拆模。但是,在干燥过程中,这种结合剂可能向构筑物或制品的表面迁移,阻止水分的顺利排除,引起表皮产生应力和变形。另外,施工后的可塑料碎屑也不宜再用,含有此种结合剂的可塑料宜用于建造工期较长的大型窑炉和用于炉顶等处。
磷酸铝是可塑料中使用最广泛的一种热硬性结合剂,施工后经干燥和烘烤可获得很高的强度。
3、可塑料的抗热震性
与相同材质的烧结耐火制品和其他不定型耐火材料相比,可塑性耐火材料的抗热震性较好,主要原因有以下几方面:由硅酸铝质耐火原料作为粒状和粉状料的可塑料,在加热过程中或在高温下使用时不会产生由于晶型转化而引起的严重变形;在加热面附近的矿物组成为莫来石和方石英的微细的结晶,玻璃体较少,沿加热面向低温侧过渡,可塑料的结构和物相是递变而非激变;可塑料具有均匀的多孔结构,膨胀系数和弹性模量一般都较低等。
二、耐火可塑料的施工标准
可塑料的配制过程为:配料——混炼、脱气并挤压成条——经切割或再挤压成块、饼或其他需要的形状——密封储存——供应使用。有的也采用其他密实化手段,如经震实、压实等制成料块。
可塑料在施工时不需要特别的技术,当用以制成炉衬时,将可塑料由密封容器中取出,铺在吊挂砖或挂钩之问,用木槌或气锤分层(每层厚50~70mm)捣实即可。在尚未硬化前,可进行表面加工。为便于使其中水分排出,每隔一一定间隔打通气孔。最后根据设计留设胀缩缝。若用以制整体炉盖,呵先在底模上施工,经干燥后冉吊装。
三、耐火可塑料的适用范围
循环流化床锅炉炉衬有缺陷部位的修补,以及水冷壁和卫燃带交界处的防磨处理。
1、耐火可塑料在修补循环流化床卫燃带浇注料,旋风筒等使用耐火材料部位的应用:其超强的黏结性能,可随意修补任何不规则的磨损部位,无需使用钢模板或模具,施工完毕后可以立即点火,不必特殊的养护,从而缩短施工周期,节省费用。
2、耐火可塑料在水冷壁管与卫燃带交界处的防磨处理:免烧烤耐磨耐火可塑料可以在水冷管上施工,铺敷最薄厚能够控制在5mm以下,这是其它同类产品所无法做到的,免烧烤耐磨耐火可塑料在水冷壁与卫燃带交界处的施工,可以改变该位置的几何角度,使过渡区变得相当平坦,以至于接近平面,从而减少涡流在该部位的形成,综合了涡流在该位置的停留时间,使磨损程度大大降低。
此外主要用于钢铁工业中的各种加热炉、均热炉、退火炉、烧结炉,以及电炉顶等作衬体。
四、耐火可塑料使用说明
1.耐火可塑料由散状料、促凝剂、液体结合剂三部分组成。搅拌时,先将散状料倒入搅拌机中,加入7%的液体结合剂,搅拌10分钟以上。待施工面需要材料时再加入促凝剂,然后再搅拌2分钟,根据施工性能的要求,缓慢加入剩余2%左右液体结合剂,直到可塑料满足施工要求为止,即可施工。
2.促凝剂的加入比例为:2袋可塑料加入一包促凝剂。根据环境温度的不同,促凝剂的加入比例可适当降低为2-3袋可塑料加一包促凝剂。
3.在保证材料可塑性的前提下,应尽量少加液体结合剂,以防材料高温性能恶化。
4.粘有污物及搅拌后防止时间超过40分钟的材料应弃之不用。
五、耐火可塑料的施工工艺
本材料采用捣打密实成型方法进行施工,施工前将可塑料铺设在所需部位,料坯铺排应错缝紧靠,捣打完后应捣打料坯的接缝,然后用气动锤或手锤将整个面积捣打3遍,以保证料密实。正确的锚因对于支撑片状可塑料是很重要的,使用刚硬的锚固钉梢,锚固钉梢上下左右间隔约为150mm~250mm,料柸厚度可以根据不同炉型的设计要求需要决定。
1、确定破损部位后,将其边沿用工具修成直角下陷不小子20mm,即修补厚度不小子20mm。修补后可塑料于原耐火材料平滑过度,不能出现梯形衔接。
2、将修补部位清扫干净,原耐火材料如有不牢固的大小颗粒,一定要清除掉,不能存有浮尘,保证被修补面有一个坚固一体而清洁的工作面。
3、将可塑料用非常干净的刀具切片,新鲜的一面贴于修补部位,然后用气动锤或手锤捣打紧实,料坯的铺排应错缝紧靠,捣打完后应捣打料坯的接缝,不能出现缝隙,修补面全部贴好后,用锤反复全面捣实,直到料坯还表面出现潮湿现象为止。捣打时注意边沿,不能捣打原有的耐火材料,最后将整个修补面打实成一个光滑的平面。
4、水冷壁出现局部凹陷部位的修补,在水冷壁凹陷处连板或水冷管本体上焊上耐热钢钉梢,钉梢长20mm~30mm,间隔30mm~40mm,然后将料坯贴好捣实。
六、耐火可塑料烘烤的注意事项
1、修补完毕后,在烘炉以前,应及时在可塑料表面覆盖一层塑料薄膜(任何类型都可),以防止表面固化和裂纹、点火以前应将塑料薄膜都揭去。
2、烘炉时可用木柴或木炭进行辐射加温,使修补部位温度达到60℃左右,然后温度缓慢升高到200℃~300℃,保护6个小时,以保证料坯中的水分全部析出,表面出现坚硬如陶瓷结构状态后,方可启动点火,循环流化床锅炉可以不需要另外烘炉,只要在点火过程中就可以完成烘炉过程。
六、耐火可塑料的储存方法
避免露天存放,防止太阳光直接照射。夏天,应存放在阴冷潮湿的地方,冬天防冻。

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