本實(shí)驗(yàn)選用500#礬土水泥作結(jié)合劑，輕質(zhì)陶粒序作骨料，輕質(zhì)磚的副產(chǎn)品做粉料，并加入少量添加劑制成了輕質(zhì)隔熱澆注料。經(jīng)試驗(yàn)及使用結(jié)果表明，該制品的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了冶金部下達(dá)的同類產(chǎn)品水平。文中附有各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)比較表積制品的容重與耐壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系圖。
寶鋼二期工程用輕質(zhì)隔熱澆注材料原計(jì)劃采用日本產(chǎn)品，根據(jù)冶金部要立足于國(guó)內(nèi)供應(yīng)，為國(guó)家節(jié)省外匯的要求，我廠承擔(dān)了6個(gè)定形牌號(hào)和9個(gè)不定形牌號(hào)的研制任務(wù)。研制成功的CL-80、CL-100、CL-120輕質(zhì)澆注料通過(guò)了冶金部組織的部級(jí)鑒定。 該產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了日本牌號(hào) CL-80、CL-100、CL-120的產(chǎn)品水平，已在國(guó)內(nèi)一些鋼鐵企業(yè)中進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用， 并取得了良好的效果，可以取代日本同類產(chǎn)品，用于寶鋼二期工程。
1 日本牌號(hào)輕質(zhì)隔熱澆注料的技術(shù)指標(biāo)
日本牌號(hào)GL-80、CL-100, CL-120輕質(zhì)隔熱澆注料具有容重小，高溫下線變化率低，抗折強(qiáng)度高，導(dǎo)熱系數(shù)小等特點(diǎn)，其技術(shù)指標(biāo)見表1。
日本牌號(hào)澆注料的技術(shù)指標(biāo) 表1
2 研制過(guò)锃
根據(jù)日本牌號(hào)澆注料的技術(shù)指標(biāo)，確定了我廠選擇原料的原則是要結(jié)合我國(guó)現(xiàn)有原料的資源;原料的自身容重小，強(qiáng)度高，高溫下線膨脹及收縮小，并具有親水性、合易性、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
2.1骨料的選擇
試驗(yàn)證明，當(dāng)結(jié)合劑的加入量確定后，輕質(zhì)澆往料的強(qiáng)度是隨著骨料自身強(qiáng)度的增大商增大的。選用了我廠生產(chǎn)的輕質(zhì)陶粒作為骨料，其化學(xué)成分見表2。
2、2 粉料的選擇
利用我廠輕質(zhì)磚的加工副產(chǎn)品作為粉料，粒度在100目以下，化學(xué)成分見表2。
2.3添加劑的選擇
選用江蘇畨常州市化學(xué)試劑廠生產(chǎn)的AF-1型減水劑及CFA型促凝劑作為添加劑。
2.4結(jié)合劑的選擇
在各種原料確定的基礎(chǔ)上，輕質(zhì)澆注枓的強(qiáng)度是隨結(jié)合劑標(biāo)號(hào)和用量的增加而提高的。但標(biāo)號(hào)過(guò)高或用量過(guò)多不僅容重大，水化熱高，線收縮大，而且也不經(jīng)濟(jì)。為此選用500#礬土水泥作為結(jié)含劑，其化學(xué)成分見表2。
原料的化學(xué)成分 表2
3試驗(yàn)結(jié)果與討論
輕質(zhì)隔熱澆注料要有良好的隔熱性，并能承受一定的壓力。這些性能都與制品的容重有關(guān)。
把骨料、結(jié)合劑、扮料和添加劑按比例配好，加入適量的水混合均勻，搗固成型。脫膜后濕養(yǎng)護(hù)3天，然后進(jìn)行各項(xiàng)性能的試驗(yàn)。
3.1 強(qiáng)度與容重的關(guān)系
將試塊經(jīng)110℃干燥24小時(shí)后，測(cè)定其容重。并對(duì)骨料、結(jié)合劑、粉料成分相同而容重不同的試塊進(jìn)行耐壓強(qiáng)度的測(cè)定。測(cè)定結(jié)果表明。在骨料、結(jié)含劑、粉料成分相同的條件下，試塊容重越大，耐壓強(qiáng)度越高，見圖1。
圖1 耐壓強(qiáng)度與容重的關(guān)系
3.2不同溫度下強(qiáng)度的變化
將試塊經(jīng)110℃干燥24小時(shí)后，分別在400℃，600℃，800℃，1000℃，1100℃焙燒24小時(shí)，待冷卻后測(cè)定其耐壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果表明、用水泥作結(jié)合劑的輕質(zhì)澆注料，中溫耐壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度都低，表現(xiàn)明顯的溫度是100〜1000℃。原因是隨著加熱溫度的升高，結(jié)晶水逐漸排出，水合相被破壞。但是加入添吋劑后，強(qiáng)度降低的幅度大為減少，當(dāng)溫度升至1000℃以后，由于產(chǎn)生燒結(jié)現(xiàn)象，強(qiáng)度重新提高。
試驗(yàn)結(jié)果還表明，隨著溫度的升高，輕質(zhì)隔熱澆注料抗折強(qiáng)度的降低幅度遠(yuǎn)大于耐壓強(qiáng)度的降低幅度。
圖2 導(dǎo)熱系數(shù)與容重的關(guān)系
導(dǎo)熱系數(shù)與氣孔率的關(guān)系 表3
試用品與冶金部下達(dá)指標(biāo)比較 表4
3.3 導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)
導(dǎo)熱性是輕質(zhì)隔熱澆注料的重要特性之一，隨著輕質(zhì)澆注料容重的增加，其導(dǎo)熱系數(shù)也相應(yīng)增大，如圖2所示。
導(dǎo)熱系數(shù)與制品氣孔率的大小、氣孔的大小和分布也有關(guān)，見表8。
3.4 與日本同類產(chǎn)品比較
我廠研制的輕質(zhì)隔熱澆注料指標(biāo)與日本同類產(chǎn)品，即冶金部下達(dá)指標(biāo)比較見表4。
4 輕質(zhì)隔熱澆注料的使用情況
我廠研制的這些制品已在首鋼的大型均熱爐及酒鋼線材加熱爐的爐頂大量使用過(guò)。實(shí)踐證明該制品隔熱效果良好。目前為寶鋼二期工程做準(zhǔn)備。
結(jié)語(yǔ)
1. 我廠研制的輕質(zhì)隔熱澆注料是以礬土水泥作結(jié)合劑，輕質(zhì)陶粒做骨料，加入一定量的粉料和少量添加劑。該制品的基本性能達(dá)到了冶金部下達(dá)的日本同類產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)，滿足了大型鋼鐵企業(yè)的使用要求。
2. 該制品的隔熱性能好，節(jié)省能源。使用該制品還可改善作業(yè)環(huán)境，提高窯爐的使用壽命，是一種很好的隔熱材料。