耐高溫澆注料

近年來，一直在強調節能減排，對耐火原料和產品都提出了更加多元化和嚴格的要求。對于澆注料來說，烘烤是耐火澆注料投入使用前的主要工序之一，也是耐火澆注料施工和使用中的關鍵環節，其作用主要是排出襯體中的游離水和化學結合水。其中，110℃烘干后的質量損失率為55%～80%，這個階段脫水比較多，主要是游離水，是烘烤節能可控制的主要環節。

微波烘烤是一種依靠物體吸收微波能將其轉換成熱能，使自身整體同時升溫的加熱方式。而常規加熱烘烤是通過熱傳導、對流和輻射等熱量從外部傳至物料內部，熱量總是由表及里傳遞進行加熱物體，烘烤速率低。為此，應用微波烘烤替代常規的電加熱烘烤，使快速烘干耐火材料成為一種可能。本工作中采用了3種不同耐火材料，研究了微波烘烤和電烘烤之間的差距，為今后實際采用微波烘干打下基礎。

1 試驗

試驗采用了三種不同的耐火澆注料，分別為:由黏土質輕質骨料(≤5mm)、漂珠(≤1mm)、純鋁酸鈣水泥、硅灰等制成的輕質澆注料;由C級焦寶石(≤、一級礬土粉(≤0.088mm)、純鋁酸鈣水泥、硅灰等制成的高鋁澆注料;由90碳化硅(≤5、≤.088mm)、α-Al2O3微粉(5μm)、純鋁酸鈣水泥、硅灰等制成的碳化硅澆注料。

按照各澆注料的配方配料，將混合均勻的澆注料在振動臺上分別振動澆注成標磚(230mm65mm)和樣條(160mm40mm40mm)。自然養護24h后脫模，再在常溫下養護24h。

把前期自然養護24h的試樣分成兩批，分別采用微波烘烤和電加熱烘烤(110℃24h)的方式烘干，具體如下：

(1)微波烘烤。三種澆注料試樣各拿一塊稱其質量，置于微波干燥箱里，設定的初始溫度為70℃，保溫1h，然后升溫到110℃，每隔0.5h斷電一次，取出試樣測量質量損失情況，直至質量恒定后停止。

(2)電加熱烘烤。三種澆注料試樣各拿一塊稱其質量，放在電烘干箱里，加熱功率為0.5kW。設定的初始溫度為110℃，每隔0.5h斷電一次，取出樣塊測量質量損失情況，直至質量恒定后停止。

將微波烘烤和電加熱烘烤后的試樣在電爐中再經1000℃3h熱處理。按YB/T52001993檢測試樣的顯氣孔率和體積密度，按GB/T30012007測試試樣的常溫抗折強度，按GB/T50722008測試試樣的常溫耐壓強度，按GB/T59882007檢測試樣的℃3h燒后線變化率。

2 結果與討論

2.1 烘烤時間

由于不同的介質材料對微波能吸收不盡相同，因此，輕質澆注料、高鋁澆注料和碳化硅澆注料采用微波烘烤的時間也就不同。但與傳統的電加熱烘烤試樣需要24h相比，微波烘烤更有優勢。輕質澆注料、高鋁澆注料和碳化硅澆注料采用微波干燥需要的時間分別是3、3和5.5h，與傳統的電加熱烘烤相比較，可以節約烘烤時間70%以上。因此，采用微波烘烤具有省時省力，節約能耗，操作方便等優點。

2.2 物理性能

可以看出，與電加熱烘烤方式相比，在110℃微波烘烤的條件下，輕質澆注料、高鋁澆注料和碳化硅澆注料的體積密度略有下降，但都在1%以內，顯氣孔率則增加了3%～5%;烘烤后試樣再經1000℃處理后的體積密度基本一致，顯氣孔率基本沒有變化。

烘烤后可以看出，微波烘烤與電加熱烘烤比較而言，三種澆注料經110℃烘烤后的常溫抗折強度、耐壓強度和烘干后再經1000℃處理后的抗折強度均降低了10%～25%。微波烘烤強度的降低，包括顯氣孔率的增加，可能是由于微波烘烤時升溫速度太快，澆注料里的水化物相加熱相變時產生了較大的蒸氣壓，壓力釋放不及時澆注料內部孕育了微裂紋。同時烘烤過程中水化物相脫水時得到的水分對澆注料也是一種二次養護，而快速升溫水化會進一步減少。烘烤后的三種澆注料再經1000℃處理后的耐壓強度都基本上沒有變化。對澆注料而言，一般都是烘烤后在高溫下使用，雖然常溫處理后的強度(110℃)對其在搬運或者承載壓力方面有所影響，但終決定其好壞的還是高溫性能。因此，采用微波烘烤對材料的使用性能影響較小。

烘烤后的三種澆注料再經1000℃熱處理后的線收縮率顯示，雖然微波烘烤后試樣再經1000℃熱處理后的收縮率較電加熱烘烤后的小，但波動較小，因此對澆注料性能的影響很小。

3 結論

微波烘烤可以大幅降低烘干時間，因微波特性差異，不同澆注料的烘干時間略有差異;微波烘烤和電加熱烘烤對澆注料的常溫物理性能的影響較小。因電加熱烘烤時間較長，澆注料的強度和顯氣孔率等性能略好。

市場上各式各樣的高鋁耐火材料種類眾多，更是能讓客戶挑花了眼，產品的多樣性給客戶帶來更多的選擇機會的同時，也給用戶造成了一定的不便，作為耐火材料廠家，榮盛耐材建議用戶在選購過程中讓企業出具相關的證明和質量，能夠實地考察，對于企業實力有更加直觀的認識。