硅溶膠聚合物顆粒不僅可以分散在水中,還可以分散在有機溶劑中。硅溶膠具有較寬的脫水溫度范圍,不會(huì )破壞結合強度,但會(huì )使其三維結構更加穩定,產(chǎn)生更高的結合強度。硅溶膠作為粘結劑,克服了水泥基耐火材料中溫強度高的致命弱點(diǎn)。
為了追求高爐煉鐵的高效化與長(cháng)壽化,壓入泥漿在我國高爐爐體快速修補技術(shù)中已經(jīng)得到推廣應用。目前應用較為廣泛的是采用有機樹(shù)脂和焦油作為結合劑的壓入泥漿,這類(lèi)泥漿很難固化,受熱時(shí)還產(chǎn)生大量苯并芘類(lèi)有害氣體,材料收縮較大,體積穩定性差。因此,近幾年,業(yè)內開(kāi)始選用硅溶膠作為壓入料的結合劑。
經(jīng)過(guò)試驗研究證實(shí),硅溶膠結合的壓入泥漿經(jīng)1200℃、3小時(shí)的高溫處理后,收縮率小。就壓入泥漿的穩定性和強度來(lái)說(shuō),110℃干燥后,硅溶膠結合的壓入泥漿試樣在經(jīng)過(guò)近百次1100 ℃水冷熱震試驗后,基本沒(méi)有出現裂紋,此時(shí)其耐壓強度超過(guò)80MPa,耐壓強度保持率超過(guò)80%。這主要是因為硅溶膠中納米SiO2在壓入泥漿的基質(zhì)中產(chǎn)生莫來(lái)石化反應,提高了澆注料的抗熱震穩定性。而樹(shù)脂結合的壓入泥漿試樣經(jīng)過(guò)10次左右熱震試驗后就完全開(kāi)裂。這是由于這類(lèi)壓入泥漿在1100℃時(shí)基質(zhì)尚未形成陶瓷結合,而在低溫下產(chǎn)生結合強度的樹(shù)脂已經(jīng)被燒掉,并且在燒失的過(guò)程中形成氣體,材料內部結構呈疏松狀。因此,材料強度下降,當材料受急冷急熱變化時(shí),材料內部產(chǎn)生的熱應力超過(guò)材料自身的結合強度,就產(chǎn)生了開(kāi)裂或剝落。由此證實(shí),硅溶膠結合的壓入料在性能上要比樹(shù)脂結合的壓入料好得多。而且硅溶膠結合的壓入料從生產(chǎn)、施工到應用,對環(huán)境沒(méi)有污染,對施工工人的身體健康沒(méi)有危害。因此,硅溶膠結合的壓入泥漿是一種環(huán)保型材料。
實(shí)際應用結果表明,硅溶膠結合的壓入料具有較好的施工性能和使用性能,而且還是一種環(huán)保無(wú)污染的新型壓入泥漿。