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不定形耐火材料用促凝剂和缓凝剂相关知识介绍

来源：http://www.giock.com/news/show-1139.aspx 发布时间：2023/8/14 15:00:37

不定形耐火材料由可塑状态变为凝固状态的时间可以通过使用外加剂来改变，促凝剂用来缩短不定形耐火材料的凝固时间，而缓凝剂则是用来增加不定形耐火材料的凝固时间。
在实际操作中，促凝剂和缓凝剂有十分重要的意义。如在喷射成型或修补炉衬的时候，我们希望铜陵耐火材料不定形耐火材料能在较短时间内凝固并建立起一定的强度，就需要使用促凝剂来实现这一目的；而当现场条件不足，远距离搅拌或因施工速度慢，希望凝结时间适当长些，则需要添加缓凝剂。

促凝剂和缓凝剂是一个矛盾的两个对立面，它们依据的内部规律是一样的，只是采用某些措施促使过程向两个相反的方向发展。
不定形耐火材料的凝固速率，随结合剂的种类不同而不同，随结合剂与耐火材料的反应性能的不同而不同。

一、硅酸盐结合用促凝剂
水玻璃的凝结硬化过程是水解作用生成不稳定的硅酸凝胶进行凝聚，常温下，凝结作用缓慢。因此，不存在缓凝的问题，一般是要加促凝剂使其具有一定的早期强度。

选择促凝剂有三个基本出发点：

第一是加速水解，这就必须造成酸性环境。要使水解进行得充分，可以用酸或含金属离子但水溶液呈现酸性反应的外加物。

第二是夺取硅酸钠中的Na?O，使其朝着生成硅胶的方向移动。

第三是加入发热物质，使反应快速进行。

二、促凝剂在粘土结合浇注料中的应用机理

粘土结合不定形耐火材料时，其凝结硬化主要是加热硬化，形成陶瓷结合。一般这些不定形耐火材料主要为耐火可塑料和耐火捣打料。而在制备粘土结合浇注料时，由于凝结时间过长，需要使用促凝剂使其在早期就具有一定的强度。

粘土粒子分散在水中所形成的泥浆，在电解质作用下有溶胶的稳定性，而细粉散的粒子又有聚集降低表面能的趋势，所以泥浆是一种相对稳定的体系。
粘土结合凝结缓慢的另一原因是粒子间容易形成触变结构，其内部有大量“包裹水”，使粘土难于硬化。

因此，粘土的促凝有如下一些途径：

第一是夺取游离水，使粘土凝结硬化。例如加入铝酸盐水泥，硅酸盐水泥，ρ-Al?O?等。

第二是加入解胶剂，使胶体产生聚沉，解胶剂包括电解质，高分子化合物和聚合磷酸盐。

使用电解质时，其一是加入与分散剂相同的物质，使电解质过量产生聚沉。其二是加入与泥浆中胶体离子异号的电解质，并且化合价越高越好，当只能选低价离子时，应选离子半径及水合半径小的离子，使之容易接近胶粒，如AlCl?。

同样加入发热物或使水分解的物质也会促凝。

使用高分子化合物，除了要用异号离子外，还要注意过速凝结造成疏松结构。

当同时用高铝水泥和粘土时，加入磷酸盐和聚丙烯酸盐等既可起分散作用，又能络合Al?+，Ca?+等离子，使之具有一定的安定时间，这样获得的制品质地均匀致密。

含有碱土金属离子的电解质，能使粘土泥浆失去流动性而发生絮凝，故称该类物质为絮凝剂，也叫做促凝剂。在粘土结合耐火浇注料中，分散剂和促凝剂是同时掺加的而且某些促凝剂会削弱或消除分散剂的分散效果，致使浇注料丧失施工流动性，甚至无法施工。所以，应选择迟效促凝剂。在搅拌和成型时，分散剂起作用，迟效促凝剂不影响分散效果、也不起促凝作用；成型后，促凝剂发挥絮凝作用，并使浇注料硬化。具备该种特性的材料，一般选择水泥。它含有Ca?+，必须水化后，方能释放出来。常用的促凝剂有高铝水泥、铝—60水泥、烧结或电熔氧化铝水泥、快硬高铝水泥和硅酸盐水泥等。

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