鎂質耐火澆注料具有耐火度高,抗堿性渣和鐵渣的侵蝕能力強,不污染鋼水等優(yōu)點,這是因為其熔點高(2800℃),在與A2O3結合之后可原位反應生成 Spinel,限制熔渣滲入。但MgO卻存在容易同水反應形成氫氧化鎂[Mg(OH)2或水鎂石]。這會導致鎂質耐火澆注料在硬化前(例如在混合料存放期間或在混合期間)發(fā)生水化反應,使?jié)沧Ⅲw中的氫氧化鎂分解(加熱至400~600℃時)而形成氣孔甚至裂紋,從而使材料機械強度下降甚至材料毀壞。
對于鎂質耐火澆注料來說,避免上述問題的有效方法主要是
(1)使用抗水化技術(MAHT)。利用MAHT技術,控制鎂質耐火澆注料中ufSO2及結合劑的更佳含量,可以達到更好的效果。將uf-Sio2加入鎂質耐火澆注料中是為了提高顆粒的填充性和流動性。同時也可在澆注料混合和澆注(施工)體養(yǎng)護期間由于 uf-Sio2部分溶解生成了偏硅酸(H2siO3)。隨之,偏硅酸即與鎂質耐火澆注料中的鎂砂表面層上Mg(HO)2層反應,形成一層不溶于水的硅酸氫鎂( MgHSiO4)保護層,從而使鎂質耐火澆注料的水化反應停止。2)鎂砂表面層生成水滑石(HDTC)保護層。水合氧化鋁結合鎂質耐火澆注料的漿料中由于不同Mg2/A比率可導致形成水滑石(HDTC)和一水軟鋁石或者水滑石(HDTC)和水鎂石;當MgA13+≈4:1.7時主要形成水滑石。由于鎂質耐火澆注料中鎂砂(MgO)表面層上Mg2濃度較高,所以優(yōu)先形成水滑石。在堿性環(huán)境中,水滑石的溶解度很低,并且與氫結合,即在鎂砂(Mg0)表面層上形成一層保護層,阻止鎂質耐火澆注料水化反應的進行,而且還可與澆注料基質顆粒形成很強的結合,從而可導致澆注(施工)體獲得較高的強度。
配制鎂質耐火澆注料的耐火骨料有沙坪壩電熔鎂砂或者燒結鎂砂(Mg0含量90%~98%,CaO/SiO2<2,體積密度大,氣孔率低),耐火粉料有鎂砂細粉、鉻鐵礦粉、 Spinel粉和Cr2O3、Al2O3、TiO2等超微粉, uf-SiO2、p-A2O3、活性a-Al2O3作結合劑,同時添加高效表面活化劑(分散劑和減水劑)以及防爆劑等。
