粘土結(jié)合澆注料在不定型耐火澆注料中屬于傳統(tǒng)制品，由于其具有熱震穩(wěn)定性好，抗剝落性強(qiáng)等優(yōu)良性能，再結(jié)合市場(chǎng)需求，不斷開(kāi)發(fā)該制品，現(xiàn)已形成粘土結(jié)合澆注料、粘土結(jié)合輕質(zhì)澆注料系列產(chǎn)品，并在不同熱工窯爐上得到了成功的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，鄭州駒達(dá)新材料科技有限公司經(jīng)過(guò)試驗(yàn)優(yōu)化了粘土結(jié)合澆注料添加劑，使其施工性能和高溫使用性能得到了進(jìn)一步提高。
NJ-48NJ-60理化性能
NJ-48主成分是特級(jí)煅焦、二級(jí)礬土;NJ-60主成分是三級(jí)碩土一級(jí)礬土。兩個(gè)牌號(hào)的澆注料都是以?xún)?yōu)質(zhì)藍(lán)晶石為體積穩(wěn)定性，以軟質(zhì)粘土A為結(jié)合劑，以鋁酸鹽水泥為促凝劑，并加入少量添加劑。其粒度組成為10mm~3mm，35%，3mm~1mm 15%，<1mm 20%，<0.1mm 30%。理化性能見(jiàn)表1。
表1 NJ-48NJ-60理化性能
煙臺(tái)魯寶鋼管廠環(huán)形加熱爐，預(yù)熱段爐壁原有高鋁質(zhì)低水泥澆注料，因剝落嚴(yán)重，改用NJ-48料。施工時(shí)現(xiàn)場(chǎng)氣溫很低，僅為-2℃~3℃，在泥料攪拌和澆注施工過(guò)程中，顯示出良好的流動(dòng)性，16h即可硬化拆模;而同時(shí)施工的低水泥澆注料，36h后也不能硬化，只好采取升溫措施，在15℃左右溫度下，才能形成強(qiáng)度拆模。說(shuō)明NJ-48料具有良好的低溫施工性能，這對(duì)于維修其集中在嚴(yán)寒季節(jié)的軋鋼加熱爐來(lái)說(shuō)，具有十分重要的意義。該料使用至今未發(fā)現(xiàn)任何異常情況。
山東省萊蕪市熱力公司15t/h鏈條式鍋爐前拱，正常工作溫度1300℃~1400℃，溫度波動(dòng)范圍大，該前拱原使用水泥結(jié)合高鋁質(zhì)澆注料，因剝落嚴(yán)重，一般兩個(gè)月左右就要更換一次前拱。該鍋爐所產(chǎn)蒸汽主要用于居民取暖，冬季停爐維修，嚴(yán)重影響居民生活質(zhì)量。后來(lái)該前拱采用我單位生產(chǎn)的NJ-60粘土結(jié)合高鋁質(zhì)澆注料，經(jīng)過(guò)4個(gè)月的使用，停爐檢查發(fā)現(xiàn)，該前拱完好無(wú)損，預(yù)計(jì)再使用一個(gè)冬季也不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。值得一提的是，該前拱跨度1.7m，拱高0.15m，拱厚230mm，在如此條件下能夠長(zhǎng)期使用，說(shuō)明該澆注料使用性能是良好的。
QA-48QM-60粘土結(jié)合輕質(zhì)澆注料
QA-48料，顆粒料采用優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)高鋁骨料，粉料為二級(jí)礬土細(xì)粉;QM-60料，顆粒料采用輕質(zhì)莫來(lái)石骨料，一級(jí)礬土細(xì)粉為粉料。結(jié)合劑都是軟質(zhì)粘土A，促凝劑為鋁酸鹽水泥，并加入部分外加劑。表2是兩種粘土結(jié)合輕質(zhì)澆注料的理化性能。
表2 QA-48QM-60料理化性能
山西太原鋼鐵公司線材廠軋鋼加熱爐，山西交口鋼鐵公司扎鐵加熱爐，為相同類(lèi)型的加熱爐，高溫爐內(nèi)溫度1300~1400℃。QA-48料被用作低溫段爐墻襯里，QM-60料則被用作高溫段爐頂和爐墻襯里。兩爐自開(kāi)始正常運(yùn)轉(zhuǎn)，至今無(wú)任何異�，F(xiàn)場(chǎng)發(fā)生，并發(fā)現(xiàn)爐頂和爐壁幾乎沒(méi)有裂紋，與試驗(yàn)過(guò)程燒后線變化都是負(fù)值有點(diǎn)矛盾，這可能與施工過(guò)程中泥料加水量進(jìn)一步減少有關(guān)。該兩種澆注料在加熱爐上的應(yīng)用，能夠達(dá)到降低爐體維修費(fèi)用、節(jié)能、延長(zhǎng)爐體使用壽命的效果。
粘土結(jié)合澆注料促凝方式的改進(jìn)
為了進(jìn)一步提高粘土結(jié)合澆注料的使用溫度，作者設(shè)想用σ-Al2O3替代鋁酸鹽水泥做促凝劑，并在實(shí)驗(yàn)室條件下(氣溫20℃)做了對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。
由表3可見(jiàn)，引入σ-Al2O3的2#澆注料，燒后線變化是+0.52%，625#水泥作促凝劑的1#則是-0.13%，2#的荷重軟化點(diǎn)比1#提高30℃，這是σ-Al2O3與粘土反應(yīng)生成莫來(lái)石，且基質(zhì)Al2O3含量提高所產(chǎn)生的結(jié)果。1000℃×3h，1400℃×3h燒后耐壓強(qiáng)度2#有所降低。
應(yīng)該注意的是σ-Al2O3做促凝劑，施工現(xiàn)場(chǎng)氣溫必須在15℃以上，這是σ-Al2O3硬化性質(zhì)決定的。
研制的粘土結(jié)合澆注料，粘土結(jié)合輕質(zhì)澆注料，分別用作環(huán)形加熱爐內(nèi)襯里軋鋼加熱爐內(nèi)襯里及其它窯爐熱沖擊嚴(yán)重部位內(nèi)襯里，取得了良好的應(yīng)用效果。用σ-Al2O3替代鋁酸鹽水泥作粘土結(jié)合澆注料促凝劑，獲得了理想的試驗(yàn)結(jié)果。
