石化工業(yè)爐的大多數(shù)裝置中廣泛采用以鋁酸鈣水泥為結(jié)合劑的耐火澆注料作為襯里,其使用量非常大。但在澆注料襯里施工完成后,襯里表面在養(yǎng)護期內(nèi)常出現(xiàn)自粉化現(xiàn)象,輕者影響到襯里的表面質(zhì)量,嚴重者導(dǎo)致耐火澆注料的強度急劇下降。這種情況在高溫高濕的環(huán)境下容易發(fā)生,水泥用量大的輕質(zhì)耐火澆注料比水泥用量小的重質(zhì)耐火澆注料更容易發(fā)生。西南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院對這種自粉化現(xiàn)象的原因進行了初步探討,得出了以下結(jié)論。
耐火澆注料在施工過程中的自粉化現(xiàn)象是由于鋁酸鈣水泥水化產(chǎn)物與大氣中的 CO 2 、 SO 2 、 H 2 S 等酸性氣體發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致水化產(chǎn)物分解,致使耐火澆注料的強度下降。主要包括鋁酸鈣水泥的碳酸化反應(yīng)、鋁酸鈣水泥與堿的碳酸鹽反應(yīng)以及鋁酸鹽水泥與亞硫酸鹽反應(yīng)三個化學(xué)過程。
耐火澆注料在養(yǎng)護或自然干燥過程中,隨著水分的蒸發(fā),一些可溶性碳酸鹽、磷酸鹽、亞硫酸鹽等鹽類的結(jié)晶析出,一部分含結(jié)晶水的鹽類的風(fēng)化、失水,晶型發(fā)生轉(zhuǎn)變,同時伴隨著體積變化,加劇了耐火澆注料的強度損失。還有一類不含有結(jié)晶水的鹽類,這類鹽類的鹽析不會帶來晶型轉(zhuǎn)變和體積變化,對耐火澆注料的表面強度沒有太大的影響,只會影響耐火澆注料的表面質(zhì)量。