筑炉工艺学-教学-第三章--不定形耐火材料的施工课件.ppt

筑炉工艺学多媒体课件筑炉工艺学筑炉工艺学(三三)多媒体教学课件多媒体教学课件筑炉工艺学多媒体课件第三章第三章 不定形耐火材料的施工不定形耐火材料的施工第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 第二节第二节 耐火可塑料的施工耐火可塑料的施工第三节第三节 耐火喷涂料的施工耐火喷涂料的施工第四节第四节 耐火涂抹料的施工耐火涂抹料的施工第五节第五节 耐火捣打料的施工耐火捣打料的施工筑炉工艺学多媒体课件第三章第三章 不定形耐火材料的施工不定形耐火材料的施工 不不定定形形耐耐火火材材料料又又称称散散状状耐耐火火材材料料，是是由由合合理理级级配配的的耐耐火火骨骨料料和和粉粉料料与与结结合合剂剂、添添加加剂剂混混合合而而成成，不不经经过过成成型型和和烧烧成成工工序序而而直直接接使使用用的的耐耐火火材材料料。它可按需要的形状和尺寸，随意构筑工业炉炉衬，因此，与耐火砖相比，具有工艺简单、节约能源、成本低廉、便于械化施工等特点。不不定定形形耐耐火火材材料料根根据据其其施施工工方方法法可可分分为为：耐耐火火混混凝凝土土、耐火可塑料耐火可塑料、耐火捣打料、耐火喷涂料和耐火涂抹料等。耐火捣打料、耐火喷涂料和耐火涂抹料等。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工内内 容容 提提 要要一、一、耐火混凝土的分类与性能耐火混凝土的分类与性能二、二、耐火混凝土的施工方法耐火混凝土的施工方法三、三、铝酸盐耐火混凝土的制作铝酸盐耐火混凝土的制作四、四、水玻璃耐火混凝土的制作水玻璃耐火混凝土的制作五、五、磷酸盐耐火混凝土的制作磷酸盐耐火混凝土的制作六、六、钢纤维耐火混凝土的制作钢纤维耐火混凝土的制作七、七、轻质耐火混凝土的制作轻质耐火混凝土的制作八、八、耐火混凝土预制块的砌筑耐火混凝土预制块的砌筑九、九、耐火混凝土的修补耐火混凝土的修补筑炉工艺学多媒体课件筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 耐火混凝土是不烧的耐火材料，与烧成的耐火制品相比，在性能上具有以下特点：在性能上具有以下特点：(1)(1)耐火度接近或稍低于同质耐火砖；耐火度接近或稍低于同质耐火砖；(2)(2)荷重软化温度比同质耐火砖低得多；荷重软化温度比同质耐火砖低得多；(3)(3)热震稳定性比同质耐火砖好；热震稳定性比同质耐火砖好；(4)(4)重烧线收缩一般比耐火砖大；重烧线收缩一般比耐火砖大；(5)(5)线膨胀系数较小，常温强度高。线膨胀系数较小，常温强度高。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 一、耐火混凝土的分类与性能一、耐火混凝土的分类与性能 耐火混凝土按按结结合合剂剂的的不不同同，分分为为硅硅酸酸盐盐耐耐火火混混凝凝土土、矾矾土土水水泥泥耐耐火火混混凝凝土土、低低钙钙铝铝酸酸盐盐耐耐火火混混凝凝土土、水水玻玻璃璃耐耐火混凝土火混凝土、磷酸盐耐火混凝土磷酸盐耐火混凝土等。等。按按使使用用温温度度的的不不同同，又又可可分分为为低低温温耐耐火火混混凝凝土土(1000)、中中温温耐耐火火混混凝凝土土(10001200)和和高高温温耐耐火火混混凝土凝土(1200)。耐火混凝土的分类和性能分别耐火混凝土的分类和性能分别见表见表3-1。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工表3-1 耐火混凝土的分类和使用范围名称硅酸盐水泥耐火混凝土矾土水泥耐火混凝土低钙铝酸盐水泥耐火混凝土水玻璃耐火混凝土磷酸盐耐火混凝土镁质耐火混凝土轻质耐火混凝土材料组成(质量)结合剂32.5号硅酸盐水泥152032.5号矾土水泥121532.5号低钙铝酸盐水泥1215水玻璃(模数2.63.0密度13801400kg/m3)1520磷酸(浓度4050)6.514硫酸镁或氯化镁(密度12001240kg/m3)81032.5号矾土水泥2728水玻璃(加促凝剂)4045筑炉工艺学多媒体课件筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工图图3-1 3-1 整体浇捣拱形炉顶整体浇捣拱形炉顶1-1-炉顶；炉顶；2-2-拱胎拱胎筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工图图3-2 3-2 整体浇捣球面炉顶整体浇捣球面炉顶1-1-炉顶；炉顶；2-2-砂土砂土筑炉工艺学多媒体课件筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 (3)(3)糊补糊补 某些形状不规则、砌砖困难的部位，可用耐火混凝土糊补的方法解决，如图如图3-4所示所示的结构。筑炉工艺学多媒体课件筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 2 2预制块砌筑预制块砌筑 与直接浇捣成型相比，使用预制块砌筑的方法目前也较为广泛。不少原用耐火砖砌筑的炉子改为混凝土砌筑。普普通通拱拱顶顶，可根据其跨度的大小，每环可由1块或3块组成，如如图图3-5所所示示。环环形形炉炉拱拱顶顶，可按炉体中心对称地均匀分成若干异型预制块，如如图图3-6所所示示。炉炉门门拱拱可将炉门柱和拱上找平部分连接在一起，浇捣成二个整体，如如图图3-7所所示示。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工图图3-5 3-5 拱顶预制块拱顶预制块a)a)由由1 1块组成块组成 b)b)由由3 3块组成块组成筑炉工艺学多媒体课件筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工图图3-7 3-7 炉门拱预制块炉门拱预制块筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 三、铝酸盐耐火混凝土的制作三、铝酸盐耐火混凝土的制作 铝铝酸酸盐盐耐耐火火混混凝凝土土是是以以矾矾土土水水泥泥或或低低钙钙铝铝酸酸盐盐水水泥泥等等为为结结合合剂剂，以以耐耐火火熟熟料料为为骨骨料料和和粉粉料料制制成成的的水水硬硬性性耐耐火火混混凝土。凝土。这是目前使用较广的一类耐火混凝土。矾土水泥也叫高高铝铝水水泥泥，它是含氧化铝较高的水泥，其组成以铝酸钙为主。1 1对原材料的要求对原材料的要求 (1)(1)水泥水泥 各种水泥应符合国家标准，标标号号不不得得低低于于32.5号号。水泥在储运过程中易受空气湿度的影响而结块变质，必须严格检查。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 (2)(2)骨料骨料 骨骨料料是耐火混凝土的骨架，约占占总总质质量量的的70%以以上上，是决定耐火混凝土高温性能的重要因素。耐火粘土和高铝熟料均应选用充分锻烧的，粒粒经经最最大大取取10mm15mm。粒粒径愈大，耐急冷急热性愈差。径愈大，耐急冷急热性愈差。骨料的粒度级配骨料的粒度级配见表见表3-2。表3-2 骨料粒度级配名称粗骨料细骨料骨料粒经/mm10551.20.15累计筛余(质量)0590100010205590100筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 (3)(3)粉料粉料 可采用与骨料相同的材料磨细而成。细细度度小小于于0.088mm的的细细粉粉量量应应大大于于85%。粗细骨料及细磨粉料必须保证化学成分。技技术术性性能能合合乎乎要要求求(见见表表3-3)，不应含有其他杂质，尤其不应含有石灰石、白云石等。表3-3 骨料及粉料的技术性能使用温度耐火度Al2O3的质量分数(%)Fe2O3的质量分数(%)SO3的质量分数(%)选用材料12001670305.51.3耐火粘土熟料12001750483.0高铝熟料筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 (4)(4)水水 制作耐火混凝土的水，应是无酸、碱及油质的净水。2 2模板的支设模板的支设 耐火混凝土用的模板应根据工程结构的特点和工程量的大小予以选择。模模板板的的类类型型有：固固定定式式、吊吊挂挂式式和工工具具式式等。模模板板的的材材质质通常为钢钢模模和木木模模。支支设设模模板板时时，应应符符合下列要求：合下列要求：(1)(1)尺寸准确，符合设计规定。装配和拆卸方便，支撑牢固，用后变形小。模板与耐火混凝土的接触面应光滑严密，成型过程中不漏浆。(2)(2)采用木模时，应使用树脂成分多的木材，并且用机油、塑料布和防水纸等不吸水材料处理，防止吸收耐火筑炉工艺学多媒体课件筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工图图3-83-8吊环形状吊环形状1-1-吊环；吊环；2-2-耐火混凝土耐火混凝土筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 3 3锚固件的安装锚固件的安装 锚锚固固件件一一般般分分金金属属和和非非金金属属两两种种。它的一端焊于炉壳或钢架上，并埋入耐火混凝土中，起着支撑和连接的作用。锚固件的设置应按设计规定，通常在低温部位采用金属锚固件，高温部位则采用陶瓷锚固砖。安安装装锚锚固固件件时时必必须须注注意下列事项：意下列事项：(1)(1)金属锚固件根据炉体结构的不同部位，采用不同形式，炉墙和拱顶的金属锚固件有V型型、L型型和Y型型等。(2)(2)一般金属锚固件的前端埋埋设设到到炉炉墙墙厚厚度度的的2/3处处，锚固砖一般露于加热面上。(3)(3)金属锚固件的安装间距视炉墙厚度和高度而定。其水平间距水平间距一般约为550mm600mm，竖向间距竖向间距约为450mm筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 500mm。(4)(4)采用锚固砖时，侧墙部分的间距多为300mm500 mm，炉顶部分约为200mm300mm。锚固砖锚固砖筑炉工艺学多媒体课件筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 (3)(3)加水量对耐火混凝土的性能有显著影响，在在能能够够成成型型的的条条件件下下，水水分分应应尽尽量量减减少少。水灰比是指水与水泥加粉料之比。表表3-43-4所列的加水量可供参考。表3-4 不同成型方法的加水量 注：注：冬季作业时加水量取下限，夏季作业时取上限。成型方法水灰比加水量(%)振动成型0.30.4911捣打成型0.230.256.57.5筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 5 5搅拌搅拌 耐火混凝土的搅拌方式以及搅拌所用的机械，与普通混凝土基本相同。如能采用强制式搅拌机，则效果更好。为了保证搅拌质量，降低劳动强度，一般均应采用机械搅拌。搅拌时必须注意下列事项：搅拌时必须注意下列事项：(1)(1)人人工工搅搅拌拌水泥结合剂耐火混凝土时，应先将水泥与粉料混匀，再加骨料，然后加水拌匀。(2)(2)机机械械搅搅拌拌硅酸盐水泥耐火混凝土，一般宜在搅拌筒内注入1/2的水，再加入水泥，搅拌1min，然后边搅拌边倒入粗细骨料和剩余的水，并搅拌到均匀为止。总的搅拌时间不得少于5min。(3)(3)对矾土水泥耐火混凝土的搅拌，最好一次加完所筑炉工艺学多媒体课件筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 6 6成型成型 成成型型方方法法一一般般可可分分为为振振动动成成型型和和捣捣打打成成型型。振动成型用来制作预制块或现场浇灌。对于块度大、数量多、形状简单的制品，可采用预制生产。现场浇灌适用于使用温度不高、要求整体性强和一般的基墙等部位。对制作质量较高而数量较少的制品，如各种喷嘴砖、电弧炉的出钢槽和炉盖等，均可采用捣打成型。(1)(1)振动成型振动成型 振动成型时必须注意下列事项：注意下列事项：1)1)铺料料层层厚厚度度一般为300mm400mm，当采用插入式振动棒时，浇注层厚度不应超过振动棒作用部分长度的1.25倍。振动棒的移动间距不应大于作用半径的1.5倍。2)2)每层浇注时间浇注时间不宜超过45min，在浇注时要一层层筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 循环浇注。振动棒应插入原下层浇注料30mm以上，以便层与层之间联接牢固，防止出现裂纹。3)3)由于耐火混凝土混合物的粘度大，流动性较小，采用振动棒成型时插插点点应该加密，做到快插、轻拔、慢移动，以免造成空洞。4)4)使用振动棒时，不允许将其支承在结构的钢筋上，并应避免碰撞钢筋、芯管和预埋件。5)5)成型高度较大和薄壁预制块时，为使耐火混凝土振捣致密，可分次加料和振动，每层料厚100mm150mm。6)6)薄型耐火混凝土预制块，可以采用平板振动器在其表面进行振捣。但每层浇注层的厚度不应超过200mm。平板振动器的振动间距，应保证振动器的平板能覆盖已振捣筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 完毕的区段的边缘部分。7)7)耐火混凝土一般应连续进行浇注，在前一层浇注料初凝前，应将后一层浇注料浇注完毕。如施工间隙超过其初凝期时，应按施工缝要求进行处理。8)8)预制块振动成型完毕后，才可将其表面抹平。如边振边抹，易导致层裂。9)9)在每一位置上的振捣延续时间，应能保证耐火混凝土获得足够的捣实程度，即耐火混凝土表面返浆、边角严密、不再沉落时为宜。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 (2)(2)捣打成型捣打成型 捣打成型时必须注意下列事项：注意下列事项：1)1)分分层层捣捣制制，每层加料厚度不大于150mm，要求密实度达50%以上。层与层之间需用耙耙子子(见见图图3-9)耙毛后，再加料捣打，四角周边要充分捣实。2)2)连连续续进进行行，当捣打完一层后。需在它未硬结前耙毛再捣打第二层。间隔过久，会产生分层现象而影响使用效果。3)3)严严格格控控制制混混合合料料的的水水分分，尽量做到每批料的成型水分一致。以免在捣打过程中，产生鼓泡起皮的“橡橡皮皮土土”或捣打不紧密现象。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工图图3-9 3-9 耙子耙子筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 7 7养护与脱模养护与脱模 以水泥为结合剂的耐火混凝土是水硬性的，常因早期脱水而发生表面“起起皮皮”现象。为此，耐火混凝土成型初凝后，应及时进行养护。养护的目的是为了凝结和硬化，从而获得初期强度(设计强度的70%)。耐火混凝土按一定条件养护一定时间才能获得足够的强度。如不严格按照养护要求，将会严重影响其质量。(1)(1)硅酸盐水泥耐火混凝土的养护硅酸盐水泥耐火混凝土的养护 养护时必须注意下列事项：注意下列事项：1)1)硅酸盐水泥耐火混凝土适宜于浇水养护，使制品中的水泥在水化过程中形成脱水硬化。2)2)潮湿养护应在混凝土硬化开始后加以覆盖并浇水，筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 浇水次数以能保持混凝土有足够的潮湿状态为宜。养护温度为1525，养护时间应大于7天。3)3)硅酸盐水泥耐火混凝土，采用蒸汽养护的升温速度宜为10/hl5/h，最大不应超过20/h；降温速度不宜超过40/h。冬季养护温度为6080，养护时间半天至一天。(2)(2)矾土水泥耐火混凝土的养护矾土水泥耐火混凝土的养护 矾土水泥耐火混凝土中的水泥水化增强快，并产生大量放热效应，易使其表面产生裂纹。矾土水泥耐火混凝土需在20的潮湿环境中养护3天，养护温度不可超过30。为此，在耐火混凝土凝固后即应浇水或淋雾养护，或成型后16h浸入水中养护，切不可在烈日下曝晒，更不可筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 用蒸汽养护。(3)(3)低钙铝酸盐水泥耐火混凝土的养护低钙铝酸盐水泥耐火混凝土的养护 它是在20的潮湿环境中养护7天。由于在常温下硬化缓慢，为缩短养护时间，可用蒸汽在7585养护一天。耐火混凝土经振动和捣打成型后，都需要放置一定时间才能脱模。脱模时间与耐火混凝土的品种、气温、成型水分、制品的形状和大小、促凝剂的效果等因素有关。一般情况下可参照表参照表3-5所列出的时间脱模。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工表3-5 铝酸盐水泥耐火混凝土的脱模时间品种夏季脱模时间(h)冬季脱模时间(h)振动成型捣打成型振动成型捣打成型硅酸盐水泥耐火混凝土610681624814矾土水泥耐火混凝土24236856铝-60水泥耐火混凝土4635816612低钙铝酸盐水泥耐火混凝土610581624816筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 脱模时应保证耐火混凝土不受损坏，棱角保持完整。拆卸模板时应轻振轻敲，防止损坏模具。拆下的模板应及时清理粘附在模板上的泥浆，如不清除，再用模板装不严，容易跑浆，同时影响预制块尺寸的准确性。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 8 8烘烤烘烤 耐火混凝土使用前的烘烤，是决定使用效果好坏的关键。烘烘烤烤的的目目的的是是排排出出耐耐火火混混凝凝土土中中大大量量的的水水分分，以以免免在在使使用用过过程程中中，由由于于水水分分急急剧剧汽汽化化而而导导致致炸炸裂裂现现象象。烘烤时必须注意下列事项：注意下列事项：(1)(1)烘烤温度以500为宜。升温应缓慢，升至150及350时应有一定的保温时间。大型预制块的烘烤、升温和保温约需80h，闷炉冷却16h，共4天。(2)(2)用耐火混凝土砌筑的炉子，其烘烤的时间应比用耐火砖砌筑的同类炉子要长。(3)(3)在使用中直接接触铁液、钢液的部位，其耐火混凝土必须烘烤至500以上，才可使用。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 四、水玻璃耐火混凝土的制作四、水玻璃耐火混凝土的制作 水水玻玻璃璃耐耐火火混混凝凝土土是是以以水水玻玻璃璃为为结结合合剂剂，以以耐耐火火熟熟料料为为骨骨料料及及粉粉料料，加加入入适适量量的的促促凝凝剂剂(如如氟氟硅硅酸酸钠钠)而而制制成成的的气硬性耐火混凝土。气硬性耐火混凝土。主主要要特特点点是是具具有有较较高高的的强强度度，在在加加热热过过程程中中强强度度变变化化又比较平稳，又比较平稳，因此，常把它用作耐火耐磨材料。水水玻玻璃璃又称泡泡花花碱碱，学名为硅硅酸酸钠钠，其化学分子式为：Na2OnSiO2xH2O，式中的系数n称为水玻璃模数，一般在1.5-3.5之间。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 1 1对原材料的要求对原材料的要求 采用水玻璃为结合剂，工业氟硅酸钠作促凝剂。水玻璃的模数对荷重软化温度的影响是随着水玻璃模数的增加，即Na2O含量的降低，而使荷重软化温度相应提高，因此，一般要求水玻璃的模数为一般要求水玻璃的模数为2.63.0。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 2 2配料配料 水玻璃的用量对耐火混凝土的荷重软化温度有一定的影响，当水玻璃用量增加时，荷重软化温度逐渐降低，因此，需要控制水玻璃的加入量，一一般般外外加加水水玻玻璃璃为为12%14%。掺加过多的氟硅酸钠，对耐火混凝土的高温性能是不利的。当其掺入量由水玻璃加入量的12%增加到15%时，荷重软化温度即由1120降低到1050。一般采用氟硅酸钠的加入量为水玻璃加入量的10%12%，折算为料量为“骨料+粉料”的1.5%2.0%。此外，还可采用硅酸盐水泥作促凝剂。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 3 3搅拌搅拌 先将骨料加入规定模数的水玻璃需用量的1/3，进行搅拌约2min。再将粉料和规定比例的促凝剂均匀混合好的混合料，加入搅拌机内，同时也将其余的水玻璃用量加入，充分搅拌约5min。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 4 4养护养护 水玻璃耐火混凝土是气硬性材料，其强度的增长是在硅胶脱水过程中产生的。成型完毕后，应放在温度大于20的干燥环境中自然养护至凝固，一般需3天。成型后约4h8h即可脱模，脱模后要放在3040干燥环境中养护，或经高温空气干燥，不准浇水养护，因为在水作用下水玻璃被浸析、溶解，脱水困难。强度也不能提高，所以应在干燥环境中贮存，不能淋雨。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 5 5烘烤烘烤 水玻璃耐火混凝土在使用前，要缓慢烘烤，以排除耐火混凝土中的水分，增加强度。烘烤制度可参考铝酸盐耐火混凝土。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 五、磷酸盐耐火混凝土的制作五、磷酸盐耐火混凝土的制作 磷磷酸酸盐盐耐耐火火混混凝凝土土是是以以磷磷酸酸为为结结合合剂剂，以以耐耐火火熟熟料料为为骨骨料料和和粉粉料料，制制成成的的一一种种热热硬硬性性耐耐火火混混凝凝土土。磷酸盐耐火混凝土具有高的高温强度、耐火度、高温韧性以及良好的热震稳定性和耐磨性等。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 1 1对原材料的要求对原材料的要求 (1)(1)结合剂结合剂 采用浓度(质量分数)在40%45%范围的磷磷酸酸较好，其加入量与成型方法有关，振动成型时为12%15%。一般情况下，随磷酸浓度的提高和用量的增加，都会引起高温性能的降低。(2)(2)骨料和粉料骨料和粉料 磷酸盐耐火混凝土可以采用各种耐火骨料和粉料制作，如焦焦宝宝石石、矾矾土土熟熟料料、铝铝铬铬渣渣等。磷酸盐结合剂在耐火混凝土中主要是同粉料发生反应，其次同骨料发生反应，因为粉料的表面活性和表面积比骨料大。一般要求骨料和粉料中Fe2O3的质量分数小于3%。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 (3)(3)促凝剂促凝剂 为了增加耐火混凝土的脱模强度，特别是振动成型和气温较低的情况下成型，添加促凝剂有明显效果。目前普遍采采用用矾矾土土水水泥泥做做促促凝凝剂剂，加入量为2%3%(气温高时可少加)，加多了要降低高温性能。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 2 2搅拌搅拌 搅拌时，先将成品料或粗细骨料混合均匀，然后慢慢加入按规定含量事先配制好的磷酸溶液需用量的2/3，搅拌1min2min。拌匀的磷酸盐耐火混凝土需困料16h24h，以利气体排出。磷酸盐耐火混凝土的常温强度很低，因此，浇注前应加入2%3%的矾土水泥作促凝剂，并将余下的1/3磷酸溶液用量加入，并搅拌均匀，已拌好的磷酸盐耐火混凝土不得任意加水。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 3 3困料困料 困困料料的的目目的的主主要要是是排排除除混混合合物物中中含含铁铁氧氧化化物物与与酸酸起起反反应应而而产产生生的的气气体体，防防止止耐耐火火混混凝凝土土产产生生鼓鼓胀胀变变形形，以以保保证证制品的致密性。制品的致密性。困料时间困料时间一般大于一般大于16h。混料时温度应高于25，若低于该温度，磷酸将会冻结。第1次加入磷酸量要足够，以保证铁质与磷酸反应完全，但又不要过多。如果磷酸量过多，将使料发粘、结块，影响困料后的第2次混合，降低粘结性能，因此，第1次磷酸加入量要适当。通常在振动成型料中，第1次磷酸加入量约为总量的1/2(约6%7%)，其余的磷酸在第2次混料时加入。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 4 4脱模脱模 对振动成型的磷酸盐耐火混凝土都加有2%3%矾土水泥作促凝剂，加速硬化过程，以缩短模板的周转。一般成型4h6h即可脱模，20h后拆除底模板。捣打成型的脱模时间可相应缩短一些。脱模时间受气候影响较大，通常是夏春季气温高，风大脱模时间短些，冬季则较长一些。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 5 5养护养护 磷酸盐耐火混凝土切忌用水和蒸汽养护。脱模后的制品强度是不稳定的，这时的磷酸盐以不稳定形态存在，遇潮时易吸收水分而潮解，使强度下降。所以对对制制品品应应进进行行自自然然养养护护或或强强制制干干燥燥，自自然然养养护护是是在在室室温温大大于于25，湿湿度度小于小于75%的条件下放置的条件下放置3天。天。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 6 6烘烤烘烤 磷酸盐耐火混凝土是一种热热硬硬性性(或称火火硬硬性性)材材料料，其硬化是取决于结合剂本身的物理化学过程，由磷酸的生成、聚合和陶瓷烧结等反应所决定。烘干温度的高低，不仅直接决定磷酸盐耐火混凝土的强度，而且对制品的体积稳定性也有很大影响。如果烘干温度较低，耐火混凝土中形成的是焦焦磷磷酸酸H4P2O7，属于吸湿性化合物。在存放期间，这些化合物从空气中吸附水分后还原成正磷酸，因而破坏粘结性能，甚至使制品丧失强度或软化，这种现象一般称为“潮潮解解”。因此，选择适当的烘干温度和制度是制作工艺上十分重要的一环。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 按照通常的经验，这类制品需在350450以上的温度下热处理后，其结构才能稳定。在较低温度(150)下长时间烘干(不少于24h)，方可基本上消除这种潮解现象，得到强度较高的制品。但是，在烘干时要注意均匀升温，特别是对大型或形状复杂的制品。若升温过快，烘干后制品的表面容易开裂。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 六、钢纤维耐火混凝土的制作六、钢纤维耐火混凝土的制作 钢纤维耐火混凝土是一种新型筑炉材料，它它是是由由耐耐火火混混凝凝土土与与短短而而细细的的不不锈锈钢钢纤纤维维组组成成。为增强材料的韧性，往耐火混凝土中加入适量的不锈钢纤维，工程上将这这种种含含有有不不锈锈钢钢纤纤维维的的耐耐火火混混凝凝土土称称为为钢钢纤纤维维增增强强耐耐火火混混凝凝土土，简称简称钢纤维耐火混凝土钢纤维耐火混凝土。钢纤维耐火混凝土具有一定的变形能力，抗张强度较高。主要用于热冲击作用频繁、剧烈的部位和摩擦、冲刷作用强烈的部位。但钢纤维耐火混凝土的使用温度受钢纤维临界氧化温度的限制，而且也不宜用于与强腐蚀性介质直接接触的部位。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 1 1钢纤维的牌号及选择钢纤维的牌号及选择 不锈钢纤维的牌号很多，可以根据不同的使用温度、砌筑部位和炉内气氛进行选择。(1)(1)钢纤维的外形钢纤维的外形 钢纤维的外形有多种，它们与耐火基材间的界面粘结性各异。其制造方法有冷拔、剪切、铣削和熔抽。目前，国内不定形耐火材料用钢纤维的截截面面主主要要为为月月牙牙形形的熔钢抽丝钢纤维。其其规规格格为为：等等效效直直径径0.45mm0.55mm、长长度度25mm、30mm、35mm。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 (2)(2)钢纤维的选择钢纤维的选择 选择钢纤维时必须注意下列事项：注意下列事项：1)1)根据使用条件选择钢纤维的材质和牌号，特别应考虑钢纤维的临界氧化温度和熔点范围。2)2)钢纤维的长径比应适当，对单根状钢纤维，其长径比宜为5070。3)3)表面光滑、平直的钢纤维，与耐火基材间的界面粘结性较差，故宜选择表面弯曲或截面弯曲的钢纤维。4)4)钢纤维的加入量应根据使用条件，通过试验确定，以不超4%为宜。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 2 2钢纤维的加入量钢纤维的加入量 当当钢钢纤纤维维的的直直径径为为0.4mm0.5mm，长长为为25mm时时，在在浇浇注注料料中中的的加加入入量量为为1%4%。若钢纤维过长或加入量过多，则在浇注中不易分散，达不到最佳增强效果。若钢纤维过短或加入量过少，也起不到增强效果。因此，钢纤维的长短与加入量要适宜。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 3 3搅拌搅拌 钢纤维可在干混合料中进行搅拌，然后加水混拌均匀。但是，一般都先把混合料加水进行充分搅拌，然后再向浇注料中均匀地撒上钢纤维，再进行搅拌。这样做不仅使混合料能搅拌均匀，而且与钢纤维在干料中搅拌相比，要节省1/3的搅拌时间。要使钢纤维均匀地分撒在浇注料中，钢纤维在加入浇注料前必须预先通过振动或筛分，进行均匀分撒。浇注料中加入钢纤维后会降低作业性，但不能再另加水进行补充，否则会对浇注料的最终强度不利。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 4 4成型成型 成型时可用振动器在外部振动，也可用振动棒在内部振动，同样能获得致密的制品。成型后不能用木质工具精整表面，因为钢纤维会刺入工具而破坏制品的表面。钢纤维耐火混凝土的养护、烘干，与普通耐火混凝土相同。钢纤维耐火混凝土与普通耐火混凝土相比，具具有有较较高高的的抗抗拉拉强强度度和和较较好好的的抗抗热热冲冲击击性性、抗抗机机械械磨磨损损性性，材材料料产产生生裂裂纹纹后后仍仍能能承承载载工工作作。它被应用于工业炉的易受冲刷、磨损、急冷急热频繁的部位，如加热炉的水冷管包扎和喷嘴砖周围、辊底炉炉辊以及电弧炉电极的三角区等，都取得了明显的效果，一般可提高使用寿命23倍。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 七、轻质耐火混凝土的制作七、轻质耐火混凝土的制作 轻轻质质耐耐火火混混凝凝土土又又称称隔隔热热耐耐火火浇浇注注料料，它它是是由由耐耐火火轻轻骨骨料料、粉粉料料、结结合合剂剂或或另另加加外外加加剂剂等等组组成成。目前常用的有蛭蛭石石轻轻质质耐耐火火混混凝凝土土、珍珍珠珠岩岩轻轻质质耐耐火火混混凝凝土土和氧氧化化铝铝空空心球轻质耐火混凝土心球轻质耐火混凝土等。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 1 1蛭石轻质耐火混凝土的制作蛭石轻质耐火混凝土的制作 (1)(1)搅拌搅拌 蛭石轻质耐火混凝土通常采用机械或人工搅拌。其搅搅拌方法有如下三种：拌方法有如下三种：1)1)将膨胀蛭石和结合剂等材料干拌均匀，然后加水，再对拌合料充分搅拌。2)2)将结合剂加水配成稀泥浆，再在稀泥浆中加入干的膨胀蛭石，并充分搅拌。3)3)将膨胀蛭石浸水至饱和状态，再与结合剂混合，并搅拌均匀。上述三种方法以后两种较好。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 (2)(2)成型成型 由于膨胀蛭石的体积密度小，成型时易浮于制品表面而造成分层，因此，成成型型时时对对振振动动时时间间必必须须加加以以控控制制。成型时一般采用厚木板拍实到表面返浆平整即可。其压缩率以25%35%为宜。(3)(3)养护养护 通常采用在一定温度下自然养护或在自然条件下放置48h，然后在80100温度下进行烘干养护。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 2 2珍珠岩轻质耐火混凝土的制作珍珠岩轻质耐火混凝土的制作 (1)(1)搅拌搅拌 先将规定用量的骨料和结合剂混合均匀。再加水或溶液，并搅拌均匀，一般加水后需搅拌2min3min。拌好后的浇注料，其颜色应一致，并以无结团现象为好。(2)(2)成型成型 珍珠岩轻质耐火混凝土振捣成型时，不宜采用振动器，一一般般采采用用手手工工振振捣捣。先用竹片或木片往复插入振捣，再用木板轻轻拍实。浇注料浇注完毕后，应在其表面收水时进行二次抹面，以防收缩时产生裂缝。(3)(3)养护养护 浇注后24h内进行喷雾水养护，养护时间为7天。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 3 3氧化铝空心球轻质耐火混凝土的制作氧化铝空心球轻质耐火混凝土的制作 (1)(1)搅拌搅拌 搅拌方法基本与其他轻质耐火混凝土相同，但搅拌用水的温度宜控制在常温25以下。(2)(2)成型成型 氧化铝空心球轻质耐火混凝土成型时，宜宜采采用用人人工工振振捣捣方方法法。如用振动棒时应轻微振动，并注意振动时间不能过长。(3)(3)养护养护 采用喷雾方法进行养护，其养护期不少于3天。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 八、耐火混凝土预制块的砌筑八、耐火混凝土预制块的砌筑 与直接浇捣成型相比，使用预制块砌筑的方法目前应用得更为广泛。由于目前不少使用耐火混凝土砌筑的炉子是由原来的砖砌炉子改建的，同时也考虑到与耐火砖之间的互换性，因此，预制块的尺寸都与砌砖尺寸相适应。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 1 1预制块的砌筑预制块的砌筑 耐火混凝土预制块制作完毕，在砌筑之前必须进行质量检查。耐火混凝土预制块的砌筑质量直接影响工业炉的使用效果，因此，砌砌筑筑预预制制块块的的一一个个基基本本要要求求是是相相邻邻两两层层间间不不得得有有通通缝缝，上上、下下两两层层相相邻邻缝缝之之间间的的距距离离不不宜宜小小于于预预制制块块长长度度的的30%，如如图图3-10所所示示。直墙拐角处，应错砌。对于环形砌体，应注意起点的选择和终点的处理。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工图图3-10 3-10 上、下两层间相邻缝的最小距离上、下两层间相邻缝的最小距离筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 砌砌筑筑预预制制块块时时，比比较较容容易易发发生生的的问问题题是是突突起起和和错错台台。为了防止这种现象的发生，砌筑前应对预制块的尺寸公差进行全面检查，并按检查结果配层砌筑，即把尺寸相近的预制块，分层编号，按号入座。还可以采用“干干验验砖砖”的措施，即在未抹泥浆前，将预制块就位检查，合适后再砌筑。这些措施对于保证砌筑质量都是行之有效的。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 2 2接缝方式接缝方式 接接缝缝方方式式和和灌灌浆浆孔孔的的留留设设，对对工工业业炉炉砌砌体体的的整整体体性性具具有有重重要要的的意意义义。因此，要处理好预制块的接缝，合理留设灌浆孔并浇注同材质的耐火混凝土。(1)(1)水平缝水平缝 如砌体分内、外两层时，应使其水水平平缝缝错错开开(见见图图3-11a)；如只有一层时，可在上、下两层预制块的外外侧侧接接缝缝处处留留槽槽，待组装后用砖堵严(见见图图3-11b、e)；或将上、下两层做成咬口形咬口形(见图见图3-11c、d)。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工图图3-11 3-11 预制块水平缝的接缝形式预制块水平缝的接缝形式a)a)错缝式错缝式 b)b)、e)e)填砖式填砖式 c)c)高低缝式高低缝式 d)d)凸凹缝式凸凹缝式筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 (2)(2)炉顶缝炉顶缝 为使炉顶预制块之间的缝隙严密，可在每个预制块宽度方向的两两侧侧去去掉掉一一斜斜角角(或方角)，组装后在开口处灌以耐火混凝土或耐火泥浆(见见图图3-12a、c)，或者填以耐火砖盖严(见见图图3-12b)，最好不留槽，炉顶缝直接带耐火砖覆盖，并用泥浆堵严。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工图图3-12 3-12 炉顶缝的接缝形式炉顶缝的接缝形式a)Ya)Y型式型式 b)b)填砖式填砖式 c)V c)V型式型式 筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 (3)(3)垂直缝垂直缝 在同一层炉墙预制块之间形成的垂直缝，可可采采取取预预留留灌灌浆浆孔孔的的办办法法予予以以密密封封。灌浆孔的形式多为圆形或方形，如如图图3-13所所示示。待预制块组装后，用同材质的耐火混凝土或耐火泥浆灌实。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工图图3-13 3-13 炉墙垂直缝的灌浆孔形式炉墙垂直缝的灌浆孔形式a)a)圆柱式圆柱式 b)b)棱形式棱形式 c)c)矩形式矩形式筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 砌筑耐火混凝土预制块时，必须注意下列事项：注意下列事项：1)1)耐火混凝土预制块的砌筑砖缝为砖缝为5mm10mm。2)2)砌筑所用泥浆应与预制块的材质相同。泥浆应与预制块的材质相同。3)3)砌筑时应在底底层层预预制制块块的的上上表表面面抹抹浆浆，然后再行吊放，吊砌时，还应在相应的侧面抹浆。侧面抹浆。4)4)每吊砌完一层预制块后，在接接缝缝孔孔内内灌灌满满耐耐火火混混凝凝土。土。5)5)将吊环割去，打平或在其附近灌满泥浆。将吊环割去，打平或在其附近灌满泥浆。6)6)吊砌拱顶时，应在拱脚两侧设法顶紧拱脚两侧设法顶紧。7)7)砌筑预制块时，如间间隙隙太太大大，可可用用耐耐火火混混凝凝土土现现浇浇连接或用耐火砖塞砌。连接或用耐火砖塞砌。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火混凝土的施工耐火混凝土的施工 3 3膨胀缝的留设膨