烧结机大烟道耐磨喷涂料
现代烧结研制工艺中,为了延长大烟道的使用年限,一般在内侧都要进行耐磨材料的喷涂处理。本工程由于特殊要求,大烟道有的部分采用耐磨金属衬板的形式,有的部分采用耐磨喷涂料的形式。现将耐磨喷涂料的技术要求叙述如下。
图(1)喷涂砂浆料,采用高压气体喷涂,最后形成质密性陶瓷涂层
1.1.原料的要求
烧结机大烟道工作温度不高,选用材料要求自身结构致密,硬度大,耐磨性好,而且要取材方便,价格低廉。一般骨料选用日用陶瓷碎片,其碱金属杂质含量少,且已经过1000℃左右的焙烧,故受热后体积稳定,自身硬度大,耐磨性能好,而且是陶瓷行业废弃的产品(不合格产品),属废物利用型再生材料,价格低廉。粉料选用半硅质材料叶蜡石,它具有抗热震性好等特点。原料的化学组成见表1。
表1. 原料和结合剂的化学组成(w)
Table 1 Chemical compositions of staring materials and binder
项 目 |
CaO |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
MgO |
灼碱 |
废瓷片 |
0.76 |
64.95 |
28.41 |
0.98 |
0.70 |
0.10 |
叶蜡石粉 |
0.43 |
63.25 |
27.80 |
0.30 |
0.10 |
6.86 |
硅酸盐水泥 |
64~67 |
21~24 |
4~7 |
2~4 |
|
|
1.2.结合剂的选择
因喷涂料的使用温度在500℃以下,在使用过程中不能形成陶瓷结合,只能利用结合剂早期的物理化学作用来形成结合强度,因此,考虑使用水硬性结合剂。选择普通硅酸盐水泥作为耐磨喷涂料的结合剂,其化学组成见表1。
普通硅酸盐水泥中的主要矿物是硅酸三钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)。加水后,C3S和C2S会很快水化而产生强度,其中, C3S的凝结硬化速度较快,硬化后强度高,是早期水泥强度主要来源;而C2S的早期强度发展较慢,是后期水泥强度的主要来源。因此,水硬性结合剂硅酸盐水泥硬化后,能使浇注体在常温~500℃内获得较高的致密程度和结构强度。
图(2)为了增加陶瓷涂层的结合强度,采用龟甲网强化
1.3.外加剂的选择
选择外加剂是为了提高浇注体的致密程度,提高其机械强度,从而达到耐磨、抗冲刷的能力。水是水硬性结合剂硅酸盐水泥的媒介,使水泥中的矿物得以水化而具备强度。但过多的水又使喷涂料的气孔增多,降低致密程度和机械强度,从而影响其耐磨性能。在保证喷涂料施工性能的情况下,加水量应越少越好。为此,较好采用萘系的高效减水剂FDN。
耐磨陶瓷喷涂料理化性能指标见表2。
表2 耐磨喷涂料理化性能指标
Table 2 Properties of abrasion-resistant spraying mix
项 目 |
养护3d |
110℃24h烘干 |
400℃3h烧后 |
体积密度/(g·cm-3) |
2.0 |
1.90 |
1.85 |
抗折强度/MPa |
10.6 |
12.4 |
8.05 |
耐压强度/MPa |
52.3 |
64.5 |
50.1 |
线变化率/% |
|
-0.13 |
-0.33 |
常温磨损量/mm |
|
2 |
2.2 |
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