耐火浇注料加入防爆纤维的好处

为什么选择防爆纤维加入耐火浇注料



   高温设备内衬用浇注料衬体往往希望缩短烘烤时间，达到快速烘烤投入生产的目的。可是浇注料中有自由水分，提高烘烤温度会导致衬体破裂或剥落，需要重新浇注。
 
   防爆纤维是以聚丙烯为原材料，通过特殊工艺制造而成的，具有抗拉申、耐冲击、提高整体强度；疏水、排气、防龟裂、防爆裂；缩短烘烤周期、简化升温过程，提高整体使用寿命的一种特殊纤维。
 
   防爆纤维质量轻，长度可根据用户需求。熔点只有150度左右。适用于各种散状材料如涂抹料、浇注料等不定形耐火材料，防爆纤维与其它耐火材料混合均匀，成形后，进行烘烤，随着烘烤温度不断升高，并达到一定温度时这种纤维即开始软化、收缩、熔化，最后形成气孔并碳化，它们在施工体内分布形成微小网络气孔，它能打开水气通道，减轻内部应力，防止爆裂。
 
（1）防爆纤维的燃点低或在低温烘烤时防爆纤维会产生收缩，在浇注料脱水产生大量水蒸气前燃烧掉，形成微细的排气通道。

（2）防爆纤维的直径只有头发丝那么细，大约15-35微米，可改善透气性，提高抗爆裂性。
 
   防爆纤维的长度为5-10mm，相互错杂分布在浇注料衬体中，低温燃烧后可形成网络状排气通道。

    防爆纤维的加入量要求严格，加入量过少，透气性差；加入量过多会降低浇注料的体积密度、强度和高温性能。

目前使用的高性能浇注料一般都加入了水硬性的水泥以及一些微粉，其中防爆纤维起到了异乎寻常的作用。如何将耐火浇注料中的水分安全迅速地排除，一直是砌体烘烤中老大难问题。浇注料中的水以三种方式存在：自由水、吸附水、结合水。其中自由水和吸附水占绝大部分，自由水在加热到110℃时可以排除，吸附水主要是微粉表面由减水剂形成的水膜，在180℃左右蒸发。结晶水主要是水泥水化生成的CAH10、C2AH8、C3AH6和AH3中的结晶水，一般可在250℃左右脱去。水化物，特别是三水铝石在干燥过程中会放出大量气体，容易产生爆裂。为减轻爆裂的发生，在脱自由水阶段可以升温慢一些，时间长一些，保证坯体内部形成细微的贯通的气孔，保证后面吸附水和结晶水的顺利脱出。防爆纤维作为防爆剂在高性能浇注料制造过程中起到关键作用。
 
添加防爆纤维是浇注料最有效防爆措施之一

    低水泥结合Al2O3–SiC–C 质浇注料配料中有超微粉和分散剂，因此流动性好、耐火度高，浇注体致密性好、强度高，因此铁沟抗侵蚀、抗冲刷、使用寿命长。但该材料的最大问题是浇注后需要养护且不能过快速度烘烤，否则会出现强度过低和爆炸爆裂事故。因此有效解决大高炉铁沟浇注料的快干脱模和快速烘烤、防止爆炸爆裂问题，是该材料能否用于单铁口高炉的关键。  浇注料烘烤开裂和爆裂主要原因就是因为迅速形成的水蒸气不能及时排出浇注体外，浇注体内水蒸气压太高。浇注体烘烤时，浇注料内的水会因受热迅速气化,尤其是在100℃以上时，蒸气压力迅猛上升。  金属Al粉能够与水反应产生H2气，因此浇注料中加入少量Al粉可以在浇注后产生大量气体通道，有利于烘烤过程中水蒸气的扩散。但金属Al粉加量过多时，因发气量太多，浇注体易发生鼓胀开裂，导致结构强度降低。所以，必须严格控制金属Al粉的细度与加入量。  添加防爆纤维是浇注料最有效防爆措施之一。纤维防爆的原理是纤维在浇注料内部无序分布并相互“搭桥”连接，在浇注料内部大量自由水脱除之前收缩燃烧掉，从而形成的排气通道可使水蒸汽迅速地向浇注料表层扩散逸出，降低了浇注料发生爆裂的可能。但纤维品种众多，合理的选择品种、直径、长度与用量对浇注料的防爆效果至关重要。本实验选取一种聚乙烯醇缩甲醛纤维，熔点为65℃，直径15 um，长度3-4 mm，加入合适量，综合Al粉使用，取得了650℃抗爆温度。