膨脹劑在耐火材料中的應(yīng)用研究
來源:重慶關(guān)云建材有限公司    |  
發(fā)布時間:2025-06-11
在高溫工業(yè)領(lǐng)域,耐火材料至關(guān)重要,而膨脹劑在提升耐火材料性能方面扮演著不可或缺的角色。耐火材料在使用過程中,常因溫度劇烈變化、化學(xué)侵蝕等因素,面臨收縮、開裂等問題,嚴(yán)重影響其使用壽命與工作性能,膨脹劑的應(yīng)用則為解決這些問題提供了有效途徑。
耐火泥漿作為耐火砌體接縫的關(guān)鍵不定形耐火材料,由耐火粉料、結(jié)合劑及外加劑組成。在生產(chǎn)耐火泥漿時加入膨脹劑,可有效控制泥漿加熱過程中的線變化。當(dāng)溫度升高,膨脹劑發(fā)生理化反應(yīng)產(chǎn)生體積膨脹,補償耐火泥漿因高溫?zé)Y(jié)等原因產(chǎn)生的收縮,使耐火砌體接縫始終保持緊密狀態(tài)。例如,在鋼鐵冶煉的高爐內(nèi)襯砌筑中,使用含有膨脹劑的耐火泥漿,能顯著增強砌體的整體性與密封性,有效抵抗高溫鐵水和爐渣的侵蝕,延長高爐內(nèi)襯使用壽命。
從作用原理來看,膨脹劑在耐火材料中的膨脹機制與在混凝土中有相似之處。一些以鈣礬石為膨脹源的膨脹劑,在耐火材料的高溫環(huán)境下,與體系中的某些成分反應(yīng)生成鈣礬石晶體,晶體生長產(chǎn)生的膨脹力抵消耐火材料的收縮應(yīng)力。而氧化鎂型膨脹劑,在一定溫度和濕度條件下,氧化鎂水化生成氫氧化鎂結(jié)晶(水鎂石),體積可增加 94% - 124%,從而實現(xiàn)對耐火材料收縮的補償。
實際應(yīng)用數(shù)據(jù)表明,合理使用膨脹劑可使耐火材料的抗熱震性能提高 30% - 50%。在玻璃窯爐的池壁磚砌筑中,采用含膨脹劑的耐火泥漿,窯爐的連續(xù)運行時間從原本的 2 - 3 年延長至 4 - 5 年,大大降低了維修成本與停產(chǎn)損失。
但在耐火材料中使用膨脹劑也有注意事項。膨脹劑的種類和摻量需根據(jù)耐火材料的具體使用環(huán)境和性能要求精確選擇。若膨脹劑與耐火材料其他成分不相容,可能導(dǎo)致耐火材料性能劣化。在高溫、強氧化等特殊環(huán)境下,還需考慮膨脹劑的穩(wěn)定性,確保其在復(fù)雜工況下能持續(xù)發(fā)揮補償收縮作用。