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耐火混凝土的特性与适用温度
混凝土从耐火程度上可以分为一般混凝土和耐火混凝土两大类。一般混凝土是由水泥、水、骨料和外加剂经过搅拌、浇捣和硬化过程形成的一种水硬性复合材料。在高温作用下,混凝土将发生热分解,从而改变混凝土的力学性能。对于普通硅酸盐混凝土而言,处于400℃以下时温度对其强度影响不大,甚至还有一定程度的提高,但处于800-1000℃C时,其强度下降幅度较大。
能承受900℃以上温度的混凝土称为耐火混凝土(见图一)。它由适当的胶结料、耐热粗细骨料(有时也掺入一定量磨细的矿物掺量)和水,按一定比例配制而成。耐火混凝土的特点是在高温下仍能保持一定的力学强度和良好的耐急冷急热性,且高温下收缩变形小。由于所用胶结料和骨料不同,它们各自的耐热性能和其他物理力学性能也就必然会有差别。
耐火混凝土从20世纪50年代后期开始在我国得到较大的发展,广泛应用于石油化工.水电、建筑和机械等领域。
按胶结材料主要分为硅酸盐耐火混凝土、铝酸盐耐火混凝土、磷酸盐耐火混凝土等;按耐火骨料品种主要分为高铝质、粘土质、硅质、半硅质、镁质耐火混凝土等。一般来说,硅酸盐耐火混凝土使用温度在1000℃以下,铝酸盐耐火混凝土使用温度在1200℃。磷酸盐耐火混凝土使用温度在1500℃以上。实际使用时,应根据混凝土强度、极限使用温度以及其他性能要求、原材料供应状况和经济效益等因素综合考虑,确定选用耐火混凝土的品种及其骨料。
这三种耐火混凝土的骨料基本上都是耐火熟料为主,只是结合剂微做调整。但价格却相差很大。与普通的425水泥结合的商砼可不一样,因为在温度上相差500-600℃,和磷酸盐耐火混凝土温度相差1100℃左右。
铝酸盐耐火混凝土,加入水泥量大,强度高。适用温度700-1200℃。稳定性好,施工还方便,施工厚度在200mm,但是是在无酸碱侵蚀的情况下使用。一般情况下用在高炉平台基础、烟道的比较多。
硅酸盐耐火混凝土使用温度在在900~1000℃。稳定性、耐磨、抗酸侵蚀、但不得用于水蒸气和水作用的部位。硅酸盐耐火混凝土用在烟囱的比较多。因为烟囱是酸性侵蚀,所以用硅酸盐混凝土,能抵抗酸性烟气侵蚀。
磷酸盐耐火混凝土都用在高温部位。磷酸结合的耐火混凝土的特点就是能耐更高的温度,使用温度区间在1450~1650℃、耐磨、耐冲击,但价格比前两种耐火混凝土高出1500-2000元左右。磷酸盐耐火混凝土适用于高温段及烧油的燃烧室。硬性的耐火混凝土成型后可直接进行干燥。
并且,耐火混凝土和耐热混凝土,也是有差别的,虽说是一字之差,但温度至少相差300℃左右。所以,用户在选用时一定注意名字差和指标差别。
总之,发展和采用耐火混凝土新材料,可以促进耐火材料生产和窑炉结构的技术革新,又可节省燃料、动力、财力和人力,实现生产和施工机械化,达到延长窑炉寿命、降低材料消耗和增加生产的目的。所以,耐火混凝土是具有广阔发展前途的新型耐火材料。
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