碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅火(huo)泥用(yong)于高爐碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅鑲磚(zhuan)(zhuan)、高爐冷(leng)卻壁(bi)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅磚(zhuan)(zhuan)、鋁電(dian)解槽(cao)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅磚(zhuan)(zhuan)以及陶瓷窯碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅的(de)(de)(de)砌(qi)(qi)筑(zhu)(zhu)或粘(zhan)接。目前,碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅火(huo)泥主(zhu)要以液體(ti)酚醛樹脂為結(jie)合劑,按一(yi)定加(jia)入量(liang)(liang)混(hun)合均勻(yun)后(hou)進(jin)行(xing)砌(qi)(qi)筑(zhu)(zhu)施工。砌(qi)(qi)筑(zhu)(zhu)后(hou)的(de)(de)(de)整體(ti)要具有良好的(de)(de)(de)結(jie)構穩定性(xing)和氣密性(xing),并(bing)能經受住高溫(wen)(wen)下各種物理化(hua)(hua)學反應(ying),從而使設備能安(an)全穩定的(de)(de)(de)運行(xing)。在火(huo)泥的(de)(de)(de)生產、運輸、使用(yong)的(de)(de)(de)過程中,由于純酚醛樹脂質脆、毒性(xing)大(da)、固化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度高、速度慢,且固化(hua)(hua)后(hou)易龜(gui)裂、耐磨性(xing)較(jiao)低,造成(cheng)生產效率低,能量(liang)(liang)與設備消耗大(da),混(hun)合成(cheng)液體(ti)過程中需(xu)要用(yong)易燃易爆品進(jin)行(xing)溶解稀釋(shi),嚴(yan)重污染環境(jing),造成(cheng)不(bu)良影(ying)響。為了解決這些問(wen)題,試驗采用(yong)三(san)(san)種結(jie)合劑,分別從錐入度、粘(zhan)結(jie)時間和粘(zhan)結(jie)強度三(san)(san)個方面進(jin)行(xing)對(dui)比試驗。
1試驗
1.1原(yuan)料與配(pei)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(an)照骨(gu)料與(yu)細粉(fen)的質量比(bi)40:60進行配料,分別(bie)加入三種不同(tong)的結合(he)劑。試樣編號(hao)分別(bie)記為(wei)A、B、C,其中A代(dai)表鋁溶膠固體,B代表Secar71水泥(ni),C代表(biao)固體水玻璃(li), 數(shu)字對應結(jie)合劑的(de)加入量。試(shi)樣(yang)的(de)組成配方(fang)見表(biao)1。
表1試驗配方
1.2試樣制(zhi)備及性(xing)能(neng)檢測
將(jiang)配好的(de)物(wu)料倒(dao)入小型(xing)攪(jiao)拌機(ji)中(zhong)干混1min, 然后加入(ru)10%(w) 的(de)水濕混3min, 再加入(ru)適量的水濕混3分鐘, 混(hun)練成泥漿。按(an)照GB/T22459-2008測定(ding)各組配方試樣的錐入度、粘接(jie)時間和抗折(zhe)粘接(jie)強度(110℃烘干24h、1300℃埋炭燒3h)。
2結果與討(tao)論
2.1結合劑對碳(tan)化硅火(huo)泥(ni)錐(zhui)入度的影(ying)響(xiang)
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,通過(guo)24h靜置(zhi)之后,火(huo)泥表面有一層(ceng)凸起(qi)的(de)硬(ying)殼(ke),硬(ying)殼(ke)之下依然有很(hen)好的(de)流動(dong)性。