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選擇澆注料時重視穩定性,本質是確保材料在復雜服役環境下能長期保持性能穩定,避免因物理、化學或結構變化導致失效。以下從技術原理、應用風險和實際案例三方面展開分析:
一、穩定性的核心內涵與技術意義
1. 物理穩定性:抵抗形變與結構破壞
熱震穩定性:
指材料在急冷急熱(如窯爐啟停、溫度驟變)下抗開裂、剝落的能力。
? 機制:澆注料中基質與骨料的熱膨脹系數差異、氣孔率分布、微裂紋緩沖能力等決定熱震抗性。
? 風險:熱震穩定性差會導致表面開裂、層狀剝落,甚至貫穿性裂縫,引發爐體漏料或熱量泄漏(如煉鋼轉爐內襯因熱震剝落導致停爐檢修)。
體積穩定性:
指材料在常溫及高溫下的收縮 / 膨脹率控制能力。
? 機制:結合劑水化反應、高溫下礦物相變(如 Al?O?晶型轉變)、水分蒸發等因素會導致體積變化。
? 風險:
收縮過大:產生縫隙或斷裂(如鍋爐煙道內襯收縮開裂,導致煙氣泄漏腐蝕鋼結構);
膨脹過大:擠壓相鄰結構件,引發應力破壞(如加熱爐爐墻膨脹頂裂爐殼)。
2. 化學穩定性:抗侵蝕與環境耐受
抗渣 / 抗腐蝕穩定性:
指材料在高溫下抵抗熔融金屬、爐渣、酸堿介質等侵蝕的能力。
? 機制:澆注料成分與侵蝕介質的化學反應活性(如 CaO 含量高的材料易被酸性爐渣侵蝕)、致密性(氣孔率低則侵蝕路徑少)是關鍵。
? 風險:
鋼鐵行業:高爐鐵水對含 SiO?澆注料的侵蝕會形成低熔物,導致內襯快速減薄;
化工行業:酸性廢氣(如 SO?、HCl)會腐蝕堿性澆注料,造成表面粉化剝落。
高溫化學穩定性:
指材料在長期高溫下保持物相穩定的能力(如避免晶相轉變導致強度下降)。
? 案例:普通高鋁澆注料(Al?O? 60%)在 1400℃以上長期使用時,基質中的莫來石相會逐漸向方石英轉化,伴隨體積膨脹和強度衰退。
3. 施工穩定性:確保成型質量
凝結時間穩定性:
指澆注料從加水攪拌到硬化的時間可控性(初凝≥45 分鐘,終凝≤600 分鐘,需符合 GB/T 27966-2011 標準)。
? 風險:凝結時間過短會導致施工中無法振搗密實(如大型窯爐內襯未完成澆筑即初凝,被迫返工);過長則影響工期并增加養護成本。
流動性與保水性穩定性:
流動性差:難以填充復雜模具或鋼筋間隙,形成蜂窩麻面(如鍋爐旋風分離器內襯因振搗不密實處出現空洞);
保水性差:水分快速流失導致表面龜裂(如夏季施工時澆注料坍落度損失過快,需頻繁加水調整,降低強度)。





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