簡史 耐火澆注料是不定形耐火材料的主要品種,在第二次世界大戰(zhàn)時期美國以耐火澆注料作為鍋爐或石油生產(chǎn)設(shè)備的異型磚代用品使用,日本于1950年開始研究生產(chǎn)此類材料。
20世紀50年代初期,蘇聯(lián)開始應(yīng)用硅酸鹽水泥耐火澆注料。60年代以來,不定形耐火材料發(fā)展迅速,到90年代日、美、德等國家的不定形耐火材料產(chǎn)量已占耐火材料總產(chǎn)量的1/3以上,而耐火澆注料占不定形耐火材料的40%~50%。
中國在20世紀50年代初期開始應(yīng)用硅酸鹽水泥耐火澆注料,當時稱為耐熱混凝土,主要用于700℃以下(有時700~1200℃)的熱工構(gòu)筑物,1965~1975年普遍采用鋁酸鈣水泥和磷酸鹽耐火澆注料,當時稱為耐火混凝土,使用溫度提高到1400~1600℃,在此期間建設(shè)了產(chǎn)品生產(chǎn)基地,1976年初建立了產(chǎn)品標準,1976年以后,產(chǎn)品種類迅速增加,質(zhì)量也逐步提高,80年代中期中國又開發(fā)了新一代耐火澆注料,包括低水泥、低水泥和無水泥耐火澆注料,其質(zhì)量接近國際水平。
在一些工作溫度不甚高而需要耐磨性較高的部位,使用磷酸鹽耐火澆注料更為適宜。若選用剛玉質(zhì)耐火物料制成耐火澆注料,在還原氣氛下使用一般皆有較好的效果。
作為熱工設(shè)備的內(nèi)襯和爐體時,一般應(yīng)在次使用前進行烘烤,以使其中的物理水和結(jié)晶水逐步排除,達到某種程度的燒結(jié),使其體積和某些性能達到使用時的穩(wěn)定狀態(tài)。烘烤制度對使用壽命有很大影響。烘烤制度的基本原則應(yīng)是升溫速度與可能產(chǎn)生的脫水及其他物相變化和變形相應(yīng),在急劇產(chǎn)生上述變化的某些溫度階段內(nèi),應(yīng)緩慢升溫甚至保溫相當時間。若烘烤不當或不經(jīng)烘烤立即快速升溫投入使用,極易產(chǎn)生嚴重裂紋,甚至松散倒塌,在特本特厚部位甚至可能發(fā)生爆炸。
此外耐火澆注料一般具有較高的常溫強度,可以制成預(yù)制件在窯爐旋工現(xiàn)場安裝,如連鑄的中間罐用耐火澆注料堰板預(yù)制件安裝(見彩圖插頁第20頁)。耐火澆注料主要應(yīng)用于冶金工業(yè)窯爐,也在石油、化工、建材、電力和機械工業(yè)窯爐和熱工設(shè)備中廣泛使用。
隨著不定形耐火材料在耐火材料中的比率提高,耐火澆注料必將迅速發(fā)展,與此同時品種增加質(zhì)量也將相應(yīng)提高,仍將發(fā)展低水泥、低水泥和無水泥耐火澆注料,結(jié)合資源條件選用均化和原料和特殊骨料以改善基本組成,研究和推廣采用纖維加強耐火澆注料和自流耐火澆注料,應(yīng)用各種外加劑以提高耐火澆注料的性能,此外,發(fā)展型澆注料(如出鐵溝、盛鋼桶內(nèi)襯等)以及具有特殊功能型材料(如耐磨、耐酸、耐堿、高強隔熱、高強高導熱等特性),在生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)方面完善生產(chǎn)設(shè)備與施工配套機具。
可塑料采用搗打的施工工藝,適合爐膛水冷壁等此類厚度薄的部位施工。施工后的耐磨層具有很高的強度和耐磨性,完夠滿足鍋爐用耐磨耐火材料的性能要求。在鍋爐上,耐磨耐火可塑料主要用在爐膛密相區(qū)及汽冷式旋風分離器等部位。此區(qū)域耐磨耐火材料設(shè)計為單層搗打結(jié)構(gòu),采用耐磨銷釘固定,其設(shè)計厚度較薄,直接敷設(shè)在施工面上。