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硅溶胶在不定型耐火材料中的应用

2023-03-29 10:24

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  硅溶胶是耐火材料结合剂的新发展。使用硅溶胶做结合剂时不会给耐火材料带入低熔点氧化物,因此可提高耐火材料的高温使用性能。使用硅溶肢做结合剂的耐火材料具有强度高、高温体积稳定好、抗热震性能好等优点,从而提高了材料的施工性能和使用寿命,因此在不定形耐火材料中得到了推广应用。
  1.硅溶胶在压入泥浆中的应用
  压入泥浆在我国高炉炉体快速修补技术已经得到推广应用,近几年开始选用硅溶胶作为压入料的结合剂,硅溶胶结合的压入料在性能上要比树脂结合好得多。而且硅溶胶结合的压入料从生产、施工到应用,对环境没有污染,对施工工人的身体健康没有危害,所以硅溶胶结合的压入泥浆是一种环保型材料。
  2.硅溶胶在铝碳化硅质浇注料中的应用
  硅溶胶用于Al2O3-SiC质浇注料中,可明显提高耐火材料的抗渣侵蚀性能。使用硅溶胶代替纯铝酸钙水泥作结合剂,可增强Al2O3-SiC浇注料在热处理后的抗折强度和耐压强度,并且硅溶胶的加入有利于降低SiAlON相的生成温度,并形成性能良好的β-SiAlON相,从而提高了浇注料的强度。
  3.硅溶胶在刚玉莫来石质浇注料中的应用
  由于硅溶胶是一种纳米氧化硅胶体,比表面积、吸附性较强,并且在水中发生电离作用使胶粒带有相同的负电荷,导致颗粒间产生排斥作用,这一特性使采用硅溶胶为结合剂的浇注料具有优良的流动性能。热处理后,胶体粒子以化学键Si-O-Si结合,形成稳定的空间网络结构,同时硅溶胶覆盖在固体颗粒表面,能形成牢固的硅胶薄膜,从而增强材料的粘结、固化和结合强度。因此,以硅溶胶为结合剂的浇注料在中低温时都具有较高的结合强度,满足了工业炉衬施工要求。
  4.硅溶胶在刚玉质浇注料中的应用
  使用硅溶胶作为刚玉浇注料的结合剂时,随着硅溶胶含量的增加,浇注料的流动值增大,硅溶胶加入7%时浇注料已具有较好的流动性能。以硅溶胶为结合剂的刚玉浇注料在1400℃下的热态抗折强度高于以水泥为结合剂的。这主要是因为水泥结合试样因CaO的引人在高温下和体系中SiO2等杂质反应形成了低熔点相;而硅溶胶结合浇注料试样因体系内不含CaO,高温下不仅不会产生低熔点相物质,而且还形成少量高熔点的莫来石相,提高了其热态强度。
  5.硅溶胶在轻质保温浇注料中的应用
  使用硅溶胶作结合剂的氧化铝空心球浇注料,利用硅溶胶中纳米SiO2与浇注料中Al2O3在高温下反应而在基质中形成的具有网状结构的莫来石晶体,克服了水泥结合氧化铝空心球浇注料之间结合能力差的缺点,使浇注料不但具有良好的耐高温性能,还具有较好的常温、高温强度,良好的抗热震性和体积稳定性,从而具有优异的使用性能。
  总之,硅溶胶结合的耐火材料因其优异的施工性能和使用性能而在不定形耐火材料中得到了推广和应用,并且取得了良好的使用效果,为使用单位带来了较高的经济效益。


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