耐火澆注料在養(yǎng)護(hù)或制成預(yù)制件過程中有粉化現(xiàn)象的原因
作者:網(wǎng)站管理員 來源: 本站原創(chuàng)日期:2020-08-25 10:41:48 點(diǎn)擊:2468屬于:龍?jiān)磩討B(tài)
不定形耐火材料的品種連年增加,質(zhì)量不斷提高,應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大。在先進(jìn)國家,不定形 耐火材料產(chǎn)量已占耐火材料總產(chǎn)量的50%以上,且有不斷增加的趨勢。作為不定形耐火材料的主要品種,耐火澆注料及其預(yù)制件的應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。然而,近些年來,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些含水泥耐火澆注料在養(yǎng)護(hù)或制成預(yù)制件貯存過程中有粉化現(xiàn)象,輕者僅在其表面長出"白毛",俗稱起白堿,引起澆注料表層粉化,影響耐火澆注料外觀,嚴(yán)重者導(dǎo)致澆注料強(qiáng)度下降,影響了耐火澆注料的使用。近年來,這一現(xiàn)象已引起人們的重 視,并開始對這種粉化現(xiàn)象進(jìn)行了研究,但其損壞機(jī)理還不十分清楚,考慮到耐火澆注料及大型預(yù)制件用量的加大,以及這種粉化現(xiàn)象的普遍性,有時還可能具有較大的危害性,對澆注料的自損壞機(jī)理進(jìn)行研究顯得愈來愈重要。
一:講述耐火澆注料的碳酸化現(xiàn)象
高鋁水泥澆注料的碳酸化,被認(rèn)為是導(dǎo)致這種澆注料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低,發(fā)生粉化、剝落的主要原因之一。高鋁水泥結(jié)合澆注料暴露在空氣中。其水化產(chǎn)物CaO·AL2O3·10H2O、2CaO·AL2O3·8H2O和3CaO·AL2O3·6H2O,易于空氣中的CO2氣體發(fā)生反應(yīng)。在低于20℃時、初期水化產(chǎn)物是CaO·AL2O3·10H2O,后轉(zhuǎn)變?yōu)?CaO·AL2O3·8H2O在高于20℃時初期水化產(chǎn)物是2CaO·AL2O3·8H2O,后轉(zhuǎn)變?yōu)?CaO·AL2O3·6H2O。
在熱力學(xué)上,這些水化產(chǎn)物在空氣中發(fā)生碳酸化反應(yīng)完全是可能的,涉及的反應(yīng)方式在25℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,三個反應(yīng)的自由能均為負(fù)值,且CO2的平衡壓ΡCO2分別為1.013X10-12.17Pa、1.013X10-9Pa和1.013X10-8 Pa。而在大氣中,ΡCO2 =1.013X1013 Pa,這一數(shù)值比耐火澆注料中含水鋁酸鈣開始碳酸化反應(yīng)所必須的Ca2分壓高許多,如對于十水鋁酸鈣是(1.013X1015)/(1.013X10-12177)=4.68X1013倍。在熱力學(xué)上,含水鋁酸鈣抗CO2能力的順序?yàn)椋?CaO·AL2O3·6H2O>2CaO·AL2O3·8H2O>CaO·AL2O3·10H2O。高鋁水泥水化產(chǎn)物的碳酸化速度依賴于水化產(chǎn)物的穩(wěn)定度。
在生產(chǎn)現(xiàn)場中發(fā)現(xiàn),高濕度條件下澆注科更易碳酸化,而且與致密耐火澆注料相比,水含量高的輕質(zhì)澆注科更容易粉化,這說明了在有水參與的條件下,也就是CO2處于H2CO3狀態(tài)時上述三個侵蝕反應(yīng)更易于進(jìn)行。當(dāng)水化產(chǎn)物和CO 酸性氣體相互作用時,相間孔隙內(nèi)液體的pH值急劇降低,這就使耐火澆注料中所有水化新生物都變得不穩(wěn)定。經(jīng)熱力學(xué)計(jì)算,在酸性條件下,水化產(chǎn)物CaO·AL2O3·10H2O、2CaO·AL2O3·8H2O和3CaO·AL2O3·6H2O。的穩(wěn)定性,隨水溶液酸性增加而急劇降低碳酸化過程更易進(jìn)行。
一:講述耐火澆注料的碳酸化現(xiàn)象
高鋁水泥澆注料的碳酸化,被認(rèn)為是導(dǎo)致這種澆注料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低,發(fā)生粉化、剝落的主要原因之一。高鋁水泥結(jié)合澆注料暴露在空氣中。其水化產(chǎn)物CaO·AL2O3·10H2O、2CaO·AL2O3·8H2O和3CaO·AL2O3·6H2O,易于空氣中的CO2氣體發(fā)生反應(yīng)。在低于20℃時、初期水化產(chǎn)物是CaO·AL2O3·10H2O,后轉(zhuǎn)變?yōu)?CaO·AL2O3·8H2O在高于20℃時初期水化產(chǎn)物是2CaO·AL2O3·8H2O,后轉(zhuǎn)變?yōu)?CaO·AL2O3·6H2O。
在熱力學(xué)上,這些水化產(chǎn)物在空氣中發(fā)生碳酸化反應(yīng)完全是可能的,涉及的反應(yīng)方式在25℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,三個反應(yīng)的自由能均為負(fù)值,且CO2的平衡壓ΡCO2分別為1.013X10-12.17Pa、1.013X10-9Pa和1.013X10-8 Pa。而在大氣中,ΡCO2 =1.013X1013 Pa,這一數(shù)值比耐火澆注料中含水鋁酸鈣開始碳酸化反應(yīng)所必須的Ca2分壓高許多,如對于十水鋁酸鈣是(1.013X1015)/(1.013X10-12177)=4.68X1013倍。在熱力學(xué)上,含水鋁酸鈣抗CO2能力的順序?yàn)椋?CaO·AL2O3·6H2O>2CaO·AL2O3·8H2O>CaO·AL2O3·10H2O。高鋁水泥水化產(chǎn)物的碳酸化速度依賴于水化產(chǎn)物的穩(wěn)定度。
在生產(chǎn)現(xiàn)場中發(fā)現(xiàn),高濕度條件下澆注科更易碳酸化,而且與致密耐火澆注料相比,水含量高的輕質(zhì)澆注科更容易粉化,這說明了在有水參與的條件下,也就是CO2處于H2CO3狀態(tài)時上述三個侵蝕反應(yīng)更易于進(jìn)行。當(dāng)水化產(chǎn)物和CO 酸性氣體相互作用時,相間孔隙內(nèi)液體的pH值急劇降低,這就使耐火澆注料中所有水化新生物都變得不穩(wěn)定。經(jīng)熱力學(xué)計(jì)算,在酸性條件下,水化產(chǎn)物CaO·AL2O3·10H2O、2CaO·AL2O3·8H2O和3CaO·AL2O3·6H2O。的穩(wěn)定性,隨水溶液酸性增加而急劇降低碳酸化過程更易進(jìn)行。