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不定形耐火材料的发展是耐火材料工业的重大技术进步。随着高技术浇注料的出现和迅速发展,不定形耐火材料取得了长足进步,在世界范围内,不定形耐火材料已经占到了耐火材料市场总量的3 0% ~4 0 %,并 且在在不断的增加,以日本市场为例,不定形耐火材料用量的比例超过6 0%。在不定形耐火材料中,水泥结合 ( 矾土水泥、纯铝酸钙水泥) 的浇注料,又是应用最广泛,应用量最大的一类。众所周知,耐火浇注料相对于烧 成耐火制品具有很大的优势。在保证浇注料的应用性能方面,水泥的作用非常重要,它通过控制水化反应速度,直接控制了浇注料的施工性能,从而获得合适的施工时间和硬化脱模时间。随着后续的烘烤和烧结过程,水 泥结合的强度也相应发展,并产生陶瓷结合,确保浇注料在整个生命周期内能够维持在较高的强度水平,保证 了浇注料的正常使用.随着高技术浇注料配方技术的不断发展,微粉的应用越来越广泛,水泥结合浇注料向 着低水泥,超低水泥结合浇注料的方向发展。水泥加入量的下降,对浇注料的早期强度影响很大。一般情况下,水泥量越低早期强度也越低。在正常的养护时间内,浇注料强度发展太慢,甚至根本没有强度,都会阻碍正常 脱模,无法即使进行后续的干燥烘烤工序,浇注料无法按时投入使用。在冬季等低温养护环境下,水化反应本来就比正常温度下要慢很多,强度发展成为一个大问题。另外,浇注配方用原材料的质量波动,比如二氧化硅 微粉质量波动,在很多时候也会延迟浇注料的强度发展。总之,在实际的浇注料应用中,导致浇注料硬化慢,或者不硬化的因素比较多,如果不能很好地解决这个问题,将必然影响耐火浇注料的后续性能的发挥。硬化剂 是专门用于提高浇注料的早期强度发展,解决以上诸多问题的重要手段,是浇注料技术的重要组成部分。本 文主要就国内水泥结合耐火浇注料用硬化剂现状加以介绍,并结合WSM一H高效硬化剂产品的技术原理 和应用性能,对硬化剂的作用原理及用途简单介绍。
1 国内硬化剂使用现状 国内常用的硬化剂有两大类。一类是常见的各种碱类和盐类,另一类是复合硬化剂。比较有代表性的是消石 灰Ca（OH）2和锂盐。作为硬化剂,消石灰具有一定的作用,但是也存在比较明显的问题,如损害浇注料流动性,促硬效果一般,干燥强度下降等。锂盐类硬化剂的促硬效果比较好,但是存在加入量太低,太敏感的弊端,实 际操作比较困难,容易导致局部不硬化的问题。国内市场上的复合硬化剂主要有两种产品,一 种是KAD20,另 一种是我公司的WSM一H产品。这两种产品都具备很好的促硬效果,在合适的加入量范围,对浇注料的流动性和干燥强度没有负面影 响。 2 硬化剂的作用原理 水泥结合浇注料加水搅拌后,大致的水化过程:首先水泥颗�？既芙�,电导率逐渐增加,在一 段时间 后,电导率趋于稳定;电导率稳定的阶段对应于水化的第二阶段,即水化矿物相诱导成核阶段;随着时间的继 续增加,水化进入第三阶段,即水化物长大析出沉淀,浇注料开始产生强度;与电导率一时间曲线相对应,水化 放热一时间曲线也佐证了水化的过程。对应于放热曲线上的最大峰值,浇注料已经具备很高的水化强度。硬 化剂的作用原理可以表示为缩短水泥水化矿物相的成核时间,促进水化矿物相的形成和长大。在具体的作 用上又分为两种:以增加晶种作用为主,比如K A D 2 0;以降低水泥反应活化能为主,比如W S M一 H 。根据 产品介绍和成分分析可知,K A D 2 0产品为矿物促硬剂,其有效成分为闪凝相,加水后快速水化,产生水化物 晶核,缩短诱导成核时间。而W S M一 H产品的作用原理是通过降低水泥水化反应的活化能,从而促进水化,实现快速的水化物沉淀,保证整个强度正常发展,在使用性能上更具优势。 |
