01、耐火可塑料的定義
耐火可塑料是由粉粒狀物料與可塑粘土等結合劑和增塑劑配合,加少量水分,經充分混練,所組成的一種呈硬泥膏狀并在較長時間內保持較高可塑性的不定形耐火材料。
粒狀和粉狀料是可塑料的主要組分,一般約占總重的70%~85%,它可由各種材質的耐火原料制成,并常依材質對可塑料進行分類并命名。由于這種不定形耐火材料主要用于不直接與熔融物接觸的各種加熱爐中,一般多采用粘土熟料和高鋁質熟料,制造輕質可塑料可采用輕質粒狀料。有時為某種特殊要求,也可采用硅石、燒結和電熔剛玉、鉻質、碳化硅、鋯英石和碳質材料。
可塑料是一種高鋁、剛玉質顆粒狀制品。與傳統耐火可塑料相比,其具有施工簡易,效率好,成型好,強度高等優良性能,該材料是由膠粘劑、耐火骨料和促硬劑組成,加一定比例的PA膠后形成一種可塑耐火泥,便于各種復雜部位的施工。屬于氣硬性材料,具有低溫硬化性能,保證循環流化床鍋爐耐磨性的需要。耐磨性能較差。
02、可塑料的性質
(1)可塑料的工作性。一般要求可塑料應具有較高的可塑性,而且長時間儲存后仍然具有一定的可塑性。
欲使可塑料的可塑性在其保存期內無顯著降低,不能采用水硬性結合劑。若采用氣硬性結合劑,在貯存時也必須采取密封措施。當可塑料含水較高時,也易因保水性降低,使水分散失而變硬。為保持可塑料的可塑性在貯存過程中長期不變,必須采取緩凝措施。
(2)可塑料的硬化與強度。普通可塑料屬火硬性。由于其中無化學結合劑,在未燒結前的強度很低,但在一定溫度下,強度隨溫度的升高而增加。經高溫燒結后,冷態強度大增。熱態強度在高溫下隨溫度上升而降低。
加有硅酸鈉的可塑料在施工后強度變化較快,只要適當控制干燥速度,不易產生縮裂紋,在施工后可較快地拆模。含有此種結合劑的可塑料宜用于建造周期較長的大型窯爐和用于爐頂等處。
磷酸鋁是在可塑料中使用最廣泛的一種熱硬性結合劑。施工后經干燥和烘烤可獲得很高的強度。
(3)可塑料加熱過程中的收縮。可塑料中含有較多粘土和水分,在干燥和高溫加熱過程中,往往產生很大的收縮。不加助脹劑的可塑料會干縮4%左右,在1000℃以上產生明顯收縮,在1100~1350℃溫度范圍內出現的總收縮可達7%左右。
一般而言,由于可塑料中含有相當數量的粘土,其高溫負荷下的變形,一般較其他不定形材料更高,故對其體積穩定性常視為一項重要的技術指標,并作為質量分級的主要內容。(國家規定:高級粘土質可塑料加熱到1400℃冷后的收縮率應不大于4%;特級粘質可塑料加熱到1600℃冷后的收縮應在2.5%以下。)(4)可塑料的抗熱震性。與相同材質的燒結耐火制品和其他不定形耐火材料相比,可塑料的抗熱震性較好。由于可塑料的抗熱震性較高,故用于溫度波動較大之處較宜。
03、可塑料的應用
可塑料在施工時勿需特別的技術,當用于制成爐襯時,將可塑料由密封容器中取出,鋪在吊掛磚或掛鉤之間,用木錘或氣錘分層(每層厚50~70mm)搗實,制成需要的形狀。在可塑料尚未硬化時,用修理工具削去擠出的余料,整修外形,進行表面加工。修理后,為便于使其中水分排出,每隔一定間隔打通氣孔。最后根據設計留脹縮縫。若用于制整體爐蓋,可先在底模上施工,經干燥后再吊裝。
可塑料特別適用于鋼鐵工業中的各種加熱爐、均熱爐、退火爐、滲碳爐,熱風爐、燒結爐等也可用于水泥回轉窯、小型電弧爐的爐蓋、高溫爐的燒嘴以及其他相似的部位。使用溫度主要依用粒狀和粉狀料的品質而異。如普通粘土質料可用于1300~1400℃溫度下;優質料可用干1400~1500C;高鋁質料可用于1600~1700℃甚至更高;鉻質料可用于1500~1600℃。