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耐火浇注料自动粉化的原因

添加时间:2023年12月20日  浏览次数:

耐火浇注料会发生自动粉化吗?答案是会的,这是一个耐火浇注料发生了碱性水解的过程当耐火浇注料加水搅拌施工后,整个浇筑的预制体被暴露在大气中很长一段时间并且不被干燥时,具有高的孔隙率在高温和高湿度的环境中更加严重,如暴露于雨中则进一步加剧。

碱性水解的主要原因是由于耐火浇注料中的氧化铝水泥( CA)碳化。根据固化温度,氧化铝水泥与水混合形成各种水合物,包括CAH1021℃)、C2AH8AH32135℃C3 AH6AH335℃当这些水合物与大气中的二氧化碳接触时,发生碳化反应:

CAH10 + CO2 + xH2O  CaCO3 + Al2O3 ·yH2O + ( 10 + xy) H2O ( 1)

C2AH8 + 2CO2 + xH2O→ 2CaCO3 + Al2O3·yH2O + ( 8 + xy) H2O ( 2)

C3AH6 + 3CO2 + xH2O →3CaCO3 + Al2O3 ·yH2O + ( 6 + xy) H2O ( 3)

此外CAH10C2AH8 是亚稳态。在温度和其他因素的影响下,这些六水合物转换为三水合物(C3AH6 )这将导致孔隙率的增加,从而加速碱性水解过程。如果碱金属化合物(特别是钾) 存在于水、环境或水泥中,那么该反应是周期性的,并且碱将作为降解机理的催化剂。

2KOH + CO2 →K2CO3 + H2O ( 4)

K2CO3 + CaO·Al2O3·nH2O → CaCO3 + K2O· Al2O3 + KOH + nH2O ( 5)

K2O·Al2O3 + nH2O →2KOH + 2Al( OH)3 ( 6)

从上述反应可以看出有碱金属氢氧化物的再生,它可以再次碳化从而形成一个周期性分解过程。在受碱水解影响的大部分区域,可见在耐火浇注料外表面上有纤维粉化,主要是碳酸钙粉末。在与大气接触时,可能从耐火浇注料表面上剥落。碱性水解导致耐火粘结剂结构的分解,最终破坏了内衬的完整性。因此,在高湿度和高温的工程现场,在项目设计和实施阶段,对耐火浇注料进行适当处理是必要的。

浇注料粉化

用扫描电子显微镜观察暴露耐火浇注料表面的粉末粉末被加热到900℃可以看到钙可以部分地以碳酸钙的形式存在钾的存在表明它可以作为碱性水解反应中的催化剂。 然而,由于钾的百分比较低,反应的程度是有限的。证实耐火浇注料粉化损坏是由于的水泥相碳化,并且由于低浓度钾的存在,碱性水解进一步加剧

由于碱性水解是一个不可逆的过程任何材料和强度的损失不能被保留应采取适当的措施,以进一步应对内衬的厚度减少为了防止进一步恶化,采用相关的烘烤或加热措施使耐火内衬通风并且干燥

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