耐火浇注料低温收缩的原因

耐火浇注料的使用随着窑炉环境温度的不断变化，对其产品本身的物理性能要求也更加严格，目前按照耐火浇注料结合剂的硬化条件耐火浇注料可分为水硬性结合剂、气硬性结合剂和热硬性结合剂，而在这3种结合剂硬化条件下耐火浇注料所产生的物理变化是体现耐火浇注料使用寿命的关键因素，其中线变化率即低温收缩是最为重要的,也是衡量耐火浇注料在使用中不发生收缩开裂的一项重要指标。

耐火浇注料线变化系指耐火浇注料试块在规定温度下加热一定时间后的长度不可逆变化量与烘干前其长度之比，以百分率表示。计算结果为负值，以“-”表示，即线收缩：反之，称之为线膨胀，以“+”表示。材料的线变化率过大，对其衬体的破坏较大，易产生结构剥落，降低其使用寿命。因此应采用外加剂等技术措施，尽量降低材料的线收缩变化。而耐火浇注料低温收缩的原因通常出现在两种情况下：一是浇注成型拆模养护后需要进行烘炉，将耐火浇注料中的结晶水和游离水烘干排出时发生的体积变化。二是浇注料在高温使用过程中发生化学反应导致的线变化。以上两种情况均会造成耐火浇注料的收缩，此类现象属于耐火浇注料材质调配不合适而引起的，需要改善材料的材质，在基质中引入金属硅优化浇注料的基质组成，可减少收缩，提高产品的耐高温性，使浇注料具有优良的抗高温线变化率性能、热震稳定性能、荷重软化温度高的性能。

在耐火浇注料中添加不同的外加剂，金属硅、红柱石粉、蓝晶石粉等都能起到一定的高温抗收缩性能，加入金属硅粉，在1400℃时能彻底解决高温收缩弊端，抵消其高温线收缩变化，减少高温使用过程中收缩裂纹现象，其加入效果好于蓝晶石、红柱石。但是由于金属硅的价格较贵，降低其加入量对于成本的控制有关键的作用。

配好的料加水混合均匀后，倒入模具中振动成型为40mm×40mm×160mm试样6组，在室温下养护24h后脱模，测试110℃×24h处理后体积密度、抗折强度、耐压强度和1500℃×3h处理后抗折强度、耐压强度、荷软、烧后线变化。

经试验分析得出金属硅加入量在1%的情况下不改变浇注料的施工性能，且具有抗蠕变性能，解决高温收缩裂纹现象，具有较好的高温性能。金属硅价格较贵，降低金属硅含量能降低产品原料成本，使产品具有更大利润。

综上所述，可以得出一下结论：耐火浇注料是在高温环境下使用的产品，必须加入某种原料通过高温反应抵消产品的收缩，加入1%金属硅粉时能彻底解决收缩弊端，抵消高温线变化，效果要好于加入蓝晶石和红柱石，并且还不改变其高温使用性能，此类耐火浇注料可在高炉、加热炉炉顶、烧结机点火器等部位使用，性能良好，寿命可达2~3年。