提高耐火浇注料耐磨性可从原材料选择、优化配比、改善生产工艺、优化施工及养护环节等方面着手,具体方法如下:
选择合适的原材料
高硬度骨料:优先选用硬度高的骨料,如刚玉、碳化硅等。以刚玉为例,其莫氏硬度达 9,能显著提升浇注料抵抗磨损的能力。对于磨损强度大的环境,如水泥窑的预热器、分解炉等部位,使用刚玉质骨料的耐火浇注料,可有效延长使用寿命。
优质结合剂:采用性能优良的结合剂,如铝酸盐水泥、硅溶胶等。铝酸盐水泥在高温下可形成高强度的铝酸盐矿物,硅溶胶能在低温下快速固化,提高浇注料的早期强度和致密性,增强耐磨性。
添加耐磨添加剂:添加特定的添加剂,如纳米氧化铝、碳化硼等。纳米氧化铝可细化晶粒,提高材料的致密度和强度;碳化硼硬度高,能增强浇注料的耐磨性能。在一些高温磨损环境中,添加少量的碳化硼,可使耐火浇注料的耐磨性提高 20% - 30%。
优化配合比设计
合理骨料级配:通过实验确定最佳的骨料级配,使骨料颗粒紧密堆积,减少孔隙率。例如,采用多级配骨料,大颗粒骨料形成骨架,中小颗粒填充孔隙,可提高浇注料的致密度和强度,进而增强耐磨性。
确定结合剂用量:精确控制结合剂的用量,过少会导致结合强度不足,过多则可能影响浇注料的高温性能和致密性。一般需通过实验确定结合剂的最佳掺量,以保证浇注料既有良好的成型性能,又有较高的耐磨性能。
改进生产工艺
精确配料:采用高精度的计量设备,确保各种原材料的配料精度,保证材料性能的稳定性和一致性,从而提高耐磨性。
充分搅拌:延长搅拌时间,采用强制式搅拌机,使原材料混合均匀,保证结合剂与骨料充分接触,形成均匀的结构,提高浇注料的整体性能和耐磨性。
成型与致密化:选择合适的成型方法,如振动成型、压制成型等,并控制好成型压力和时间,提高浇注料的致密度。对于一些大型的耐火浇注料构件,可采用真空搅拌和成型工艺,进一步排除内部气孔,提高耐磨性。
优化施工和养护
规范施工:施工过程中,严格按照操作规程进行搅拌、振捣和抹面等操作。振捣要充分,确保浇注料密实,避免出现蜂窝麻面等缺陷,保证其表面平整度和光洁度,减少磨损介质的附着和冲刷。
合理养护:根据浇注料的特性和使用环境,制定合理的养护制度,控制好养护温度、湿度和时间。例如,对于一些水硬性结合剂的浇注料,在常温下养护时,要保持表面湿润,避免水分过快蒸发,确保结合剂充分水化,提高强度和耐磨性。