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碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)火泥用(yong)于(yu)高爐(lu)碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)鑲磚、高爐(lu)冷(leng)卻壁碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)磚、鋁電(dian)解(jie)槽碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)磚以(yi)及陶瓷窯碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)的(de)砌筑或(huo)粘接。目前，碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)火泥主(zhu)要以(yi)液體(ti)酚醛(quan)樹脂為(wei)結(jie)合劑(ji)，按一定(ding)加入量混合均勻后(hou)(hou)進(jin)行砌筑施工。砌筑后(hou)(hou)的(de)整體(ti)要具有良好的(de)結(jie)構穩定(ding)性(xing)和氣密性(xing)，并能經(jing)受住高溫下各種(zhong)物理化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)，從而使(shi)設(she)備(bei)能安全穩定(ding)的(de)運行。在(zai)火泥的(de)生(sheng)產、運輸、使(shi)用(yong)的(de)過程中(zhong)(zhong)，由于(yu)純酚醛(quan)樹脂質脆、毒性(xing)大、固化(hua)(hua)(hua)溫度高、速度慢(man)，且(qie)固化(hua)(hua)(hua)后(hou)(hou)易(yi)龜裂、耐磨(mo)性(xing)較低，造(zao)成(cheng)(cheng)生(sheng)產效率低，能量與設(she)備(bei)消耗大，混合成(cheng)(cheng)液體(ti)過程中(zhong)(zhong)需要用(yong)易(yi)燃易(yi)爆品進(jin)行溶解(jie)稀釋，嚴重污染環境，造(zao)成(cheng)(cheng)不良影(ying)響。為(wei)了解(jie)決這些問題，試(shi)(shi)驗采(cai)用(yong)三(san)種(zhong)結(jie)合劑(ji)，分別從錐入度、粘結(jie)時(shi)間(jian)和粘結(jie)強度三(san)個方(fang)面進(jin)行對比試(shi)(shi)驗。
1試驗
1.1原料與配比
試驗所用主要原料有：w(SiC) 為98.3%的碳化硅顆粒(0.5~0mm) 及細粉(S 0.074mm) ； W(AI2O3) 為34.2%、w(SiO2) 為48.3%的黏土細粉； W(AI2O3) 為32.3%的鋁溶膠固體細粉； Secar71水泥細粉；模數為2.8的固體水玻璃細粉和添加劑。
試驗(yan)按照(zhao)骨(gu)料與細粉(fen)的質量比40：60進行配料，分別加入三種不同的結(jie)合劑。試(shi)樣(yang)編(bian)號分別記為A、B、C，其中A代表鋁(lv)溶膠固體(ti)，B代表(biao)Secar71水泥，C代表(biao)固(gu)體水玻(bo)璃， 數字對應結合劑(ji)的(de)加入量(liang)。試樣的(de)組成配方見表(biao)1。
表1試驗配方
1.2試樣制(zhi)備及性能檢測
將配好(hao)的(de)物料倒入小(xiao)型攪拌機中干混1min， 然后加入10%(w) 的水濕混3min， 再(zai)加入適(shi)量的水濕混(hun)3分鐘， 混(hun)練成泥漿。按照GB/T22459-2008測定各組(zu)配方試樣的錐入(ru)度、粘接時間和抗折粘接強度(110℃烘干24h、1300℃埋炭(tan)燒3h)。
2結果與討(tao)論(lun)
2.1結合劑對碳化(hua)硅火泥錐(zhui)入度的影(ying)響
在溫度為25℃±5℃，濕度為20%~25%的條件下，結合劑加入量為6%(w)的3#試樣的錐入度隨靜置時間的變化見圖1。可以看出：三組碳化硅泥漿的初始錐入度均在45mm左右，隨著放置時間的延長，A3和C3試樣的錐入度呈現出先增大后減小的變化趨勢。而B3試樣則呈現出先大幅下降，然后在增大而后降低的變化趨勢。分析認為A3試樣采用鋁溶膠固體，為熱硬性結合劑，需要通過失水或烘烤才能凝固，試樣經過1h之后錐入度提高是由于鋁溶膠固體在1h時溶解和分散效果最好，然后錐入度逐漸下降，靜置24h之后也具有很好的流動性，容器側壁有極微量的鋁溶膠的析出；B 3試樣采用的Secar71水泥為水硬性結合劑， 因此試樣的錐入度隨著放置時間的延長而減小，可以看出水泥的水化在1.5h時達到最大值，直觀表現為錐入度大幅度減小，樣的錐入度在靜置2h時的升高原因是此時火泥中水泥雖已初凝但是強度不高，靜置2.5h之后火泥強度逐漸提高，因此錐入度逐漸降低；C3試樣采用的固體水玻璃為氣硬性結合劑，放置5h時錐入度增大的原因與A3試樣相同，但固體水玻璃的溶解和分散速度更快，因為氣硬性材料的硬化容易從表皮開始，而每半個小時測一次試樣的錐入度會破壞其表面的硬殼，阻止其繼續硬化，所以錐入度呈緩慢減小的下降趨勢，通(tong)過(guo)24h靜置之后，火泥表面(mian)有(you)一(yi)層(ceng)凸(tu)起的硬(ying)殼(ke)，硬(ying)殼(ke)之下(xia)依(yi)然有(you)很好的流(liu)動(dong)性。
