凝胶结合浇注料的硬化机理以及在钢铁行业的应用

文章编辑：耐火材料发表时间：2023-03-16 浏览次数：105次

浇注料摘要：与传统水泥结合浇注料相比，凝胶结合浇注料不含CaO成分，不生成CaO-Al2O3-SiC系低熔点化合物，所以提高了高温强度和抗热震性。将其用于KR脱硫处理设备的叶轮，耐用次数比传统高铝水泥制品提高了约1.8倍，实现了高耐用性。

1、前言尽可能减少高铝水泥的添加量是提高不定形耐火材料耐用性的方法之一。高铝水泥中的CaO形成CaO-Al2O3-Si O2系低熔点化合物，对耐火材料有不良影响。凝胶结合浇注料不使用高铝水泥作硬化剂，是使用硅溶胶(胶态硅石)混合浇注料，由此获得硬化强度。本文介绍了这种凝胶结合浇注料的各项性能以及作为高炉KR脱硫处理设备叶轮材料使用的结果。 2、凝胶结合浇注料的硬化机理图1示出了凝胶结合浇注料的硬化机理。凝胶结合浇注料是用硅溶胶替代水进行混合。硅溶胶是粒径10~20nm 的硅颗粒分散的液体，粉体中预先添加了硬化剂，其中溶出的多价离子，打破了硅颗粒的分散平衡，逐渐凝结并硬化。图2和图3示出了凝胶结合浇注料的SEM图像。凝结的浇注料的结构如图3所示，呈网格状

在水泥结合浇注料中，高铝水泥含有的CaO成分生成低溶点化合物一钙铝黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2)和钙长石(C aO·Al2O3·2SiO2)，导致高温强度和抗热震性降低。另一方面，因为凝胶结合浇注料不使用高铝水泥作为硬化剂，所以能够极力减少CaO成分，很难生成上述的低熔点化合物

。因此，一般认为，凝胶结合浇注料的抗热震性和高温强度均比水泥结合浇注料的高。此外，与水泥结合浇注料相比，凝胶结合浇注料透气率高，干燥性(抗爆裂性)好。一般认为这是由于不生成水泥结晶水及网目状结构使连续的气孔增加，施工体的透气率提高的缘故。

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