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不定形耐火材料用促凝劑和緩凝劑相關知識介紹

來源：http://www.giock.com/news/show-1139.aspx 發布時間：2023/8/14 15:00:37

不定形耐火材料由可塑狀態變為凝固狀態的時間可以通過使用外加劑來改變，促凝劑用來縮短不定形耐火材料的凝固時間，而緩凝劑則是用來增加不定形耐火材料的凝固時間。
在實際操作中，促凝劑和緩凝劑有十分重要的意義。如在噴射成型或修補爐襯的時候，我們希望銅陵耐火材料不定形耐火材料能在較短時間內凝固并建立起一定的強度，就需要使用促凝劑來實現這一目的；而當現場條件不足，遠距離攪拌或因施工速度慢，希望凝結時間適當長些，則需要添加緩凝劑。

促凝劑和緩凝劑是一個矛盾的兩個對立面，它們依據的內部規律是一樣的，只是采用某些措施促使過程向兩個相反的方向發展。
不定形耐火材料的凝固速率，隨結合劑的種類不同而不同，隨結合劑與耐火材料的反應性能的不同而不同。

一、硅酸鹽結合用促凝劑
水玻璃的凝結硬化過程是水解作用生成不穩定的硅酸凝膠進行凝聚，常溫下，凝結作用緩慢。因此，不存在緩凝的問題，一般是要加促凝劑使其具有一定的早期強度。

選擇促凝劑有三個基本出發點：

第一是加速水解，這就必須造成酸性環境。要使水解進行得充分，可以用酸或含金屬離子但水溶液呈現酸性反應的外加物。

第二是奪取硅酸鈉中的Na?O，使其朝著生成硅膠的方向移動。

第三是加入發熱物質，使反應快速進行。

二、促凝劑在粘土結合澆注料中的應用機理

粘土結合不定形耐火材料時，其凝結硬化主要是加熱硬化，形成陶瓷結合。一般這些不定形耐火材料主要為耐火可塑料和耐火搗打料。而在制備粘土結合澆注料時，由于凝結時間過長，需要使用促凝劑使其在早期就具有一定的強度。

粘土粒子分散在水中所形成的泥漿，在電解質作用下有溶膠的穩定性，而細粉散的粒子又有聚集降低表面能的趨勢，所以泥漿是一種相對穩定的體系。
粘土結合凝結緩慢的另一原因是粒子間容易形成觸變結構，其內部有大量“包裹水”，使粘土難于硬化。

因此，粘土的促凝有如下一些途徑：

第一是奪取游離水，使粘土凝結硬化。例如加入鋁酸鹽水泥，硅酸鹽水泥，ρ-Al?O?等。

第二是加入解膠劑，使膠體產生聚沉，解膠劑包括電解質，高分子化合物和聚合磷酸鹽。

使用電解質時，其一是加入與分散劑相同的物質，使電解質過量產生聚沉。其二是加入與泥漿中膠體離子異號的電解質，并且化合價越高越好，當只能選低價離子時，應選離子半徑及水合半徑小的離子，使之容易接近膠粒，如AlCl?。

同樣加入發熱物或使水分解的物質也會促凝。

使用高分子化合物，除了要用異號離子外，還要注意過速凝結造成疏松結構。

當同時用高鋁水泥和粘土時，加入磷酸鹽和聚丙烯酸鹽等既可起分散作用，又能絡合Al?+，Ca?+等離子，使之具有一定的安定時間，這樣獲得的制品質地均勻致密。

含有堿土金屬離子的電解質，能使粘土泥漿失去流動性而發生絮凝，故稱該類物質為絮凝劑，也叫做促凝劑。在粘土結合耐火澆注料中，分散劑和促凝劑是同時摻加的而且某些促凝劑會削弱或消除分散劑的分散效果，致使澆注料喪失施工流動性，甚至無法施工。所以，應選擇遲效促凝劑。在攪拌和成型時，分散劑起作用，遲效促凝劑不影響分散效果、也不起促凝作用；成型后，促凝劑發揮絮凝作用，并使澆注料硬化。具備該種特性的材料，一般選擇水泥。它含有Ca?+，必須水化后，方能釋放出來。常用的促凝劑有高鋁水泥、鋁—60水泥、燒結或電熔氧化鋁水泥、快硬高鋁水泥和硅酸鹽水泥等。

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