碳化硅火泥用于高爐碳化硅鑲磚、高爐冷卻壁碳化硅磚、鋁電解槽碳化硅磚以及陶瓷窯碳化硅的砌筑或粘接。目前，碳化硅火泥主要以液體酚醛樹(shù)脂為結合劑，按一定加入量混合均勻后進(jìn)行砌筑施工。砌筑后的整體要具有良好的結構穩定性和氣密性，并能經(jīng)受住高溫下各種物理化學(xué)反應，從而使設備能安全穩定的運行。在火泥的生產(chǎn)、運輸、使用的過(guò)程中，由于純酚醛樹(shù)脂質(zhì)脆、毒性大、固化溫度高、速度慢，且固化后易龜裂、耐磨性較低，造成生產(chǎn)效率低，能量與設備消耗大，混合成液體過(guò)程中需要用易燃易爆品進(jìn)行溶解稀釋?zhuān)瑖乐匚廴经h(huán)境，造成不良影響。為了解決這些問(wèn)題，試驗采用三種結合劑，分別從錐入度、粘結時(shí)間和粘結強度三個(gè)方面進(jìn)行對比試驗。

1試驗 

1.1原料與配比

   試驗所用主要原料有：w(SiC) 為98.3%的碳化硅顆粒(0.5~0mm) 及細粉(S 0.074mm) ； W(AI2O3) 為34.2%、w(SiO2) 為48.3%的黏土細粉； W(AI2O3) 為32.3%的鋁溶膠固體細粉； Secar71水泥細粉；模數為2.8的固體水玻璃細粉和添加劑。
   試驗按照骨料與細粉的質(zhì)量比40：60進(jìn)行配料，分別加入三種不同的結合劑。試樣編號分別記為A、B、C，其中A代表鋁溶膠固體，B代表Secar71水泥，C代表固體水玻璃， 數字對應結合劑的加入量。試樣的組成配方見(jiàn)表1。

表1試驗配方

1.2試樣制備及性能檢測

將配好的物料倒入小型攪拌機中干混1min， 然后加入10%(w) 的水濕混3min， 再加入適量的水濕混3分鐘， 混練成泥漿。按照GB/T22459-2008測定各組配方試樣的錐入度、粘接時(shí)間和抗折粘接強度(110℃烘干24h、1300℃埋炭燒3h)。

2結果與討論

2.1結合劑對碳化硅火泥錐入度的影響

在溫度為25℃±5℃，濕度為20%~25%的條件下，結合劑加入量為6%(w)的3#試樣的錐入度隨靜置時(shí)間的變化見(jiàn)圖1?？梢钥闯觯喝M碳化硅泥漿的初始錐入度均在45mm左右，隨著(zhù)放置時(shí)間的延長(cháng)，A3和C3試樣的錐入度呈現出先增大后減小的變化趨勢。而B3試樣則呈現出先大幅下降，然后在增大而后降低的變化趨勢。分析認為A3試樣采用鋁溶膠固體，為熱硬性結合劑，需要通過(guò)失水或烘烤才能凝固，試樣經(jīng)過(guò)1h之后錐入度提高是由于鋁溶膠固體在1h時(shí)溶解和分散效果最好，然后錐入度逐漸下降，靜置24h之后也具有很好的流動(dòng)性，容器側壁有極微量的鋁溶膠的析出；B 3試樣采用的Secar71水泥為水硬性結合劑， 因此試樣的錐入度隨著(zhù)放置時(shí)間的延長(cháng)而減小，可以看出水泥的水化在1.5h時(shí)達到最大值，直觀(guān)表現為錐入度大幅度減小，樣的錐入度在靜置2h時(shí)的升高原因是此時(shí)火泥中水泥雖已初凝但是強度不高，靜置2.5h之后火泥強度逐漸提高，因此錐入度逐漸降低；C3試樣采用的固體水玻璃為氣硬性結合劑，放置5h時(shí)錐入度增大的原因與A3試樣相同，但固體水玻璃的溶解和分散速度更快，因為氣硬性材料的硬化容易從表皮開(kāi)始，而每半個(gè)小時(shí)測一次試樣的錐入度會(huì )破壞其表面的硬殼，阻止其繼續硬化，所以錐入度呈緩慢減小的下降趨勢，通過(guò)24h靜置之后，火泥表面有一層凸起的硬殼，硬殼之下依然有很好的流動(dòng)性。