耐火浇注料以及浇注料预制件发生损坏的几种现象分析

不定形耐火材料浇注料以及浇注料预制件已经被越来越多的高温工业窑炉广泛使用。

但有不少企业用户发现，耐火浇注料或者是预制件在贮存或者养护过程中发现一些不正常的现象，比如说有的出现粉化，有的长白毛等等。其实这些是耐火浇注料中的高铝水泥水化产物与大气中的酸性气体接触所导致的。随着浇注料中水分的蒸发，盐类物质不断向表面迁移、析出，然后慢慢的加剧了耐火浇注料的损坏过程。我们今天就针对这几种现象进行分析。

含水泥的耐火浇注料制成预制件贮存过程中出现粉化现象，有些是在表面长出“白毛”，俗称白碱，引起浇注料表层的粉化，严重者则导致浇注料强度下降。

1.浇注料碳酸化现象

高铝质耐火水泥浇注料的碳酸化，常被认为是导致浇注料结构降低、发生剥落的主要原因之一。高铝水泥结合耐火浇注料暴露在空气中，其中的水化产物与空气中的CO2气体发生反应碳酸化反应。并且在高湿度条件下耐火浇注料更易发生碳酸化，而且与致密浇注料相比，水含量高的轻质浇注料更容易粉化，这说明在有水参与的条件下，水化产物和CO2酸性气体相互作用，相单孔隙内液体的PH值急剧降低，这就使耐火浇注料中所有的水化新生物都变得不稳定。

CO2对耐火浇注料水化产物侵蚀反应的计算结果(25℃)

2.浇注料的硫酸化现象

与高铝水泥水化产物的碳酸化相比，其硫酸化现象却并没有引起施工方和使用厂家的足够重视，在大气中，除CO2酸性气体外，还存在着SO2、H2S等气体，它们对高铝水泥浇注料的基质部分的水化产物也有强烈的侵蚀作用，导致浇注料粉化和剥落。

SO2对浇注料水化产物侵蚀反应的计算结果(25℃)

H2S对浇注料水化产物侵蚀反应的计算结果(25℃)

以上两个为耐火浇注料发生硫酸化反应的方程式。高铝水泥水化物除了受空气中的SO2、H2S侵蚀发生硫酸化过程外，还可能与水源中的SO42-或H+发生作用，随着这两者的活度和酸性的增加，三种高铝水泥水化产物稳定性也急剧降低。

3.浇注料的盐析现象

耐火浇注料表面发生的盐析现象，是加剧浇注料结构破坏的另外一个重要因素。耐火浇注料在养护或者自然干燥过程中，随着水分的蒸发，一些可溶性碳酸盐、硫酸盐、氯化物、磷酸盐等盐类化合物在耐火浇注料表面聚焦，结晶析出，这种现象常被人们称为盐析现象。

随着水分从耐火浇注料表面蒸发，这些离子随着水分子从内部向浇注料表面发生定向迁移、聚集，或者在浇注料表面与空气中的酸性气体发生反应，水化物反应后生成的盐类在表面聚焦，这些盐类化合物因超过水中的溶解度而结晶析出。

实际上，所有含结晶水的可为溶性盐类包括氯化物、硫酸盐、碳酸盐等，都存在结晶水脱去的过程，伴随着晶型的改变和体积变化，这些是造成浇注料在空气中养护时，加剧表面结构粉化、剥落、掉块的原因之一。