可塑耐火材料是由骨料、細(xì)粉與可塑粘土與化學(xué)結(jié)合劑配合,并摻入部分外加劑加少量水分,經(jīng)充分混練所組成的一種呈現(xiàn)硬泥膏狀并在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持較高可塑性的不定形耐火材料。
骨料和細(xì)粉是可塑料的主要組分 ,一般約占總重的70~85%。她可由各種材質(zhì)的耐火原料制成,并常依材質(zhì)種類對(duì)可塑料進(jìn)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類加熱爐中,一般多采用粘土熟料和高鋁質(zhì)熟料。制輕質(zhì)可塑料可采用輕質(zhì)骨料,有時(shí)為某種特殊要求,也可采用硅石、燒結(jié)和電熔剛玉、鉻質(zhì)、碳化硅、鋯英石和碳質(zhì)材料。
可塑料粘土是可塑料的重要組分,雖僅占可塑料總量的10~25%,但它對(duì)可塑料盒其硬化體的結(jié)合強(qiáng)度,對(duì)可塑料的可塑性,對(duì)可塑料硬化體的體積穩(wěn)定性和耐火性能卻影響很大,在一定意義上,可認(rèn)為粘土的性質(zhì)和數(shù)量左右著可塑料的性質(zhì)。
可塑料中使用的粘土應(yīng)具有良好的可塑性,以便獲得 具有高可塑性和結(jié)合性的可塑料。為了保持可塑料在硬化過(guò)程中體積穩(wěn)定和避免發(fā)生干裂,要求制成泥膏時(shí)的粘土用水量不要過(guò)多,否則,不僅在干燥時(shí)收縮大,極易產(chǎn)生裂紋,而且干燥后強(qiáng)度也低。
在高溫下使用時(shí),粘土經(jīng)燒結(jié)形成陶瓷結(jié)合,若粘土中含有大量雜質(zhì),雖有利于燒結(jié),但該 可塑料的高溫體積穩(wěn)定性、熱態(tài)強(qiáng)度、耐侵蝕和耐熱震性能卻大為降低。
可塑料的性質(zhì)
可塑料的工作性 一般要求可塑料應(yīng)具有較高的可塑性,而且經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存后仍然具有一定的可塑性。
可塑性除與粘士的特性和粘士用量有關(guān)以外,主要取次于水份的數(shù)量,它隨水量的增多而提高。但水量過(guò)高會(huì)帶來(lái)不利的影響。一般5~10%為宣。
為了盡量控制可塑料中的粘土 用量和減少用水量,可外加增塑劑。其增塑作用可能有以下數(shù)種:使粘土顆粒的吸濕性提高,使粘土一水系統(tǒng)中的粘土微粒分散并被水膜包覆;使粘土中的腐殖物分散并使粘士顆粒溶膠化;使粘土一水系統(tǒng)中的粘士微粒間的靜電斥力增高,穩(wěn)定溶膠;將阻礙溶膠化的離子作為不溶性的鹽排除于系統(tǒng)之外;使粘土中的水提高粘度,以形成結(jié)實(shí)的水膜,等等。可作為增塑劑的材料很多,如紙漿廢液、環(huán)烷酸、木素磺、木素磷酸鹽,木素鉻酸鹽以區(qū)其它無(wú)機(jī)和有機(jī)的膠體保護(hù)劑,等等。
欲使可塑料的可塑性在其保存期內(nèi)無(wú)顯著降低,不能采用水硬性結(jié)合劑。若采用氣硬性結(jié)合劑,在儲(chǔ)存時(shí)必須采取密封措施。但是,即使如此,由于其中有些結(jié)合劑仍可能逐漸凝結(jié)。使可塑性逐漸喪失。當(dāng)可塑料含水較高時(shí),也易因保水性降低,使水份散失而變硬,為保持可塑料的可塑性在儲(chǔ)存過(guò)程中長(zhǎng)期不變,必須采取緩凝措施。
可塑料的硬化與強(qiáng)度 為了改進(jìn)以軟質(zhì)粘土作結(jié)合劑的可塑料在施工后硬化緩慢和常溫強(qiáng)度很低等缺點(diǎn),往往另外加人適量的氣硬性和熱硬性結(jié)合劑。如硅酸鈉、磷酸和磷酸鹽、硫酸鹽和氣化鹽等無(wú)機(jī)鹽和其聚合物。有些有機(jī)物,雖可產(chǎn)生優(yōu)良的結(jié)合強(qiáng)度,但因其在保存中易進(jìn)行聚合反應(yīng),不利于長(zhǎng)期保持其可塑性,因而用之不多。上述許多無(wú)機(jī)結(jié)合劑,在長(zhǎng)期儲(chǔ)存中也有逐漸凝結(jié)硬化的作用,可采取相應(yīng)的緩凝措施。
普通可塑料屑熱硬性。由于其中無(wú)化學(xué)結(jié)合劑,在未燒結(jié)前的強(qiáng)度很低,但在一定溫度下,強(qiáng)度隨溫度的升高而增加。經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后,冷態(tài)強(qiáng)度大增。熱態(tài)強(qiáng)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(qiáng)度變化較快,只要適當(dāng)控制干燥強(qiáng)度,不易產(chǎn)生干縮裂紋。在施工后可較快地拆模。但是,在干燥過(guò)程中,這種結(jié)合劑可能向構(gòu)筑物或制品的表面遷移,防止水份的順利排除,引起表皮產(chǎn)生應(yīng)力和變形。另外,施工后的可塑料碎屑也不宜再用。含有這種結(jié)合劑的可塑料宜用于建造工期較長(zhǎng)的大型窯爐和用于爐頂?shù)忍帯?/span>
磷酸鋁是在可塑料中使用*廣泛的一種熱硬性結(jié)合劑。施工后經(jīng)干燥和烘烤可獲得很高的強(qiáng)度。