消除不定形耐火材料膨胀现象的措施

发布时间：2020/6/8 17:13:50

不定形耐火材料膨胀现象

热膨胀系是不定形耐火材料在使用前需的检测项，热膨胀系是指试样长度或体积随着温度升高而发生的增长变化，用线膨胀率或平均线膨胀系数表示。线膨胀率系指试样由室温加热至检验温度时的长度相对变化百分率(%);试样平均每升高1℃时的长度相对变化率，称为平均线膨胀系数。

热膨胀的实质是不定形耐火材料在加热过程中所产生变形与温度的关系。它与不定形耐火材料的化学组成、矿物组成及其微观结构有密切的关系，且直接影响材料的抗热震性等性能。因为材料的热膨胀大，内部产生的热应力也大，温度变化，易产生剥落。热膨胀是确定不定形耐火材料衬体留设膨胀缝和拟订热工操作制度的依据，也是设计炉窑衬体构造的重要参数。

炉衬砌体的膨胀结构

构成工业炉炉衬的耐火材料衬体，在高温条件作用下，一般都会不同程度地产生膨胀。同时，衬体内部由于温度变化和温度梯度的存在而产生热应力，导致衬体发生龟裂和剥落等现象。为了减少和消除这种膨胀和温度应力，通常在衬体内设置一定的膨胀余量构成膨胀结构，即习惯所称的膨胀缝及其周围结构，来释放衬体在热膨胀受抑制时产生的应力。

(1)膨胀缝的留设思想：膨胀缝的留设方法有多种，但基本的思想是：根据实际衬体用耐火材料的热膨胀性能，同时充分考虑到膨胀缝的留设不会导致村体结构强度的降低。

在通常情况下，膨胀缝的留设尺寸是以衬体主要高温侧村料的实际热膨胀率和工业炉的设计温度为基础进行计算得出的。但即使是实测的耐火材料热膨胀率，由于实验条件和实际应用环境存在着有无荷载等方面的差异，以及砖缝耐火泥浆的作用，因此，实际膨胀缝留设的尺寸通常是按衬体材料大膨胀量的60%左右取值的。

(2)膨胀缝的主要形式：在一般工业炉衬体结构中，设计的膨胀缝有直线形、折线形、交错形和斜切形等。但无论何种形式，膨胀缝留设的基础应按照要求。另外，在具体设计时，应防止由于膨胀缝的存在，导致炉内高温气体直冲炉体钢结掏或保温材料。

对于用振动成型等方法大规模施工制作磷酸和磷酸盐不定形耐火材料来说，困料是既有效又经济的办法，因此应用广泛。将困好的料称量后，加促凝剂搅拌均匀，再加余下的胶结剂，继续搅拌1~2min即可供成型使用。困料时间主要根据胶结剂与耐火骨料和粉料中夹杂的金属之间的化学反应速度和环境温度等条件来确定。磷酸结合不定形耐火材料试样在室内、露天和浇注料标准养护室中存放，随着存放时间的增加，其常温耐压强度有所提高，但室内存放比室外好些，标准养护3个月后的强度有缓慢降低的趋势。在室内存放时，烧后耐压强度比露天的高10Mpa以上。标准养护室内存放的烧后耐压强度，也优于露天的。露天存放的试样，可能由于含是寒暑变化和干湿循环，致使不定形耐火材料的性能偏低。

①  困料，即将耐火骨料和粉料与胶结剂用量的3/5左右先混拌均匀，放进料仓或困料场地，用塑料布覆盖，防止胶结剂蒸发;同时不得与水接触，气温应大于15℃.静置一段时间，使胶结剂与耐火骨料和粉料中的金属充分反应，放出氢气。

② 采用瓷球磨机粉磨或用强酸(如盐酸等)冲洗粉料以及采用磁选等方法，少带入或排除金属等杂质。

③ 减少胶结剂用量、掺加抑制剂或提高成型压力等。

应当指出，存放环境对磷酸和磷酸盐不定形耐火材料常温性能虽有某些影响，但对高温性能影响不大，也不影响使用。所以，加促凝剂的磷酸和磷酸盐不定形耐火材料硬化后，对存放地点的要求，并不十分严格。不加促凝剂的磷酸和磷酸盐不定形耐火材料，需经过热处理后，才能存放。不经热处理没有强度，热处理温度低，易产生潮解现象。

磷酸和磷酸盐不定形耐火材料在存放过程中或低温使用条件下，不定形耐火材料表面有白色结晶物析出。经化学和X射线的分析，白毛为铝盐和钙盐的析晶。在高温或长期加热情况下，铝盐和钙盐转变成难溶的盐类，白毛也消失了。这种现象在一般情况下对不定形耐火材料性能无影响。但析出过多，会使浇注料内部结构疏松，强度降低，甚至崩散。

关于消除不定形耐火材料膨胀现象的措施，就介绍到这里，希望对大家有所帮助。耐火材料出现开裂、脱落、易磨损怎么办？想要彻底解决问题，需要从根源挖掘，分析出真正的原因，荣盛耐材从事耐材生产、研发服务多年，能解决高温窑炉内衬的各种疑难问题，欢迎广大新老朋友咨询及技术交流。