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硅溶胶结合铁沟捣打料的性能研究

发布日期： 2018-01-16 00:00:00 阅读量（439）作者：

捣打料是由具有一定级配的耐火骨料、粉料、结合剂、外加剂加水或其他液体经过混练而成，经捣打 (人工或机械)方法施工，并在高于常温的加热作用下硬化的一种不定型耐火材料，用于填充炉身冷却设备与砌体间隙或砌体找平层用填充。

铁沟捣打料常用树脂作结合剂，其早期强度好且易于施工而得到了广泛使用，但是树脂结合的铁沟捣打料在高温下因碳结合剂的氧化产生很多气孔，造成密度下降，强度降低，使得性能变差，捣打料难以抵抗熔融铁水和渣的渗透、侵蚀和冲刷。而且在生产尤其是施工时因苯酚和甲醛产生的烟气会刺激皮肤，产生皮疹，长期危害工人的健康。而硅溶胶结合捣打料不仅使用性能好、成本低，而且改善了工人的操作环境;硅溶胶结合喷补料，可以在高温下进行施工，具有良好的抗侵蚀性能。

郭修智研究硅溶胶加入量对硅溶胶结合的 Al2O3-SiC-C铁沟捣打料性能的影响时发现，硅溶胶的加入质量分数为5%时，试样的耐压强度最高。硅溶胶的结合方式为陶瓷凝聚结合，失水不仅不破坏结合强度，还会使三维结构更加稳定，而使强度上升。试样经1450℃烧成后最高的体积密度达到了2.68 g·cm-3，耐压强度达到了33.5 MPa。同时也发现，加入过多的硅溶胶，会因为水分的增加而导致试样不够致密，结构疏松，强度降低。

张强)针对Al1O3-SiC-C质捣打料的使用现状及损毁机制，以特级高铝熟料、碳化硅、石墨等为原料，结合必要的相图和热力学等理论，研究了以硅溶胶作结合剂对Al2O3-SiC-C质捣打料性能的影响，得出如下结论：

1)硅溶胶作结合剂时，当加入量为8.0% -8.5%时，Al2O3-SiC-C质捣打料的烧结性能和力学性能相对较好;但是硅溶胶的加入量高时，纳米级的硅溶胶与活性α-Al2O3微粉反应生成大量的莫来石将对试样的体积稳定性产生一定的影响。

2)高温热处理后的硅溶胶结合试样中因生成的莫来石形成网络状结构和纳米SO2颗粒填充气孔，阻止了氧和熔渣对试样的深层侵蚀因而提高了试样的抗氧化性、抗侵蚀性和抗渣性。而且，硅溶胶结合的铁沟捣打料的抗氧化性要高于酚醛树脂结合的捣打料。

程俊华的研究发现，电熔锆刚玉可改善锆英石捣打料的烧结性，其复合的硅溶胶结合玻璃窑用锆英石捣打料的烧结收缩小、抗玻璃侵蚀能力增强。