配制耐酸胶凝
耐酸胶凝是用水玻璃和耐酸粉料(常用石英粉)配制而成。与耐酸砂浆和混凝土一样,主要用于有耐酸要求的工程。如池等。
生产方法
硅酸钠有干法、湿法两种生产工艺。干法又包括碳酸钠法、元明粉()法、法;湿法以液体纯碱和石英砂为原料,加温、加压反应后得到液体产品。 [6]
干法:(1)碳酸钠法:根据所需产品的模数要求,将纯碱(Na2CO3) 和粒径0.180~0.250 (60~80目)的石英砂 (SiO2)按比例混合均匀送入马蹄焰窑炉,在 1450~1500 ℃下熔融,高温熔融产物从窑炉出料口流出,通过模子上面的辊子压制成块或者水淬成颗粒。(2)元明粉(又称、无水芒硝)法:原料包括(无水芒硝)、碳粉、石英砂,生产过程和碳酸钠法相同,不同的是炉内采用负压操作,在窑后抽风。(3)法:以(NaCl)和石英砂为原料,将石英砂和混合均匀并熔融,通入蒸汽,反应得到硅酸钠和盐酸。此法反应速度较慢,一般工厂均不采用。 [6]
湿法:将液体和石英砂按适当比例混合加入压热釜内,用蒸汽加热并进行搅拌,使之直接反应而成液体硅酸钠,经过滤、浓缩制得成品水玻璃。湿法只能生产模数小于2.5的产品,难以生产高模数的产品,而且反应速度慢,从而限制了此法的应用。我国采用湿法生产液态硅酸钠仅占全国总产量的5% 。 [6]
黏结剂
五十年代水玻璃吹二氧化碳工艺广泛应用,该工艺水玻璃加入量高、溃散性差,旧砂不能回用,浪费硅砂资源,大量外排固体废弃物,破坏生态环境,生产铸件质量粗糙,使其面临被淘汰。
酯硬化新型水玻璃自硬砂1999年问世,水玻璃加入量1.8~3.0%,强度高、溃散性好、旧砂可再生回用,回用率80~90%,可使用时间可调,可用于机械化造型生产线,也可用于单件小批量生产。可生产几公斤至几百吨的各种铸件,现已在铁路车辆、冶金机械、重型机械、矿山机械、通用机械厂几十家企业推广应用。
新型水玻璃被称为符合可持续发展的绿色环保型铸造黏结剂。
钠水玻璃分子式中的m称为水玻璃的模数,代表Na2O和SiO2的摩尔比,是非常重要的参数。n值越大,水玻璃的粘度越高,但水中的溶解能力下降。当n大于3.0时,只能溶于热水中,给使用带来麻烦。n值越小,水玻璃的粘度越低,越易溶于水。土木工程中常用模数n为2.6~2.8,既易溶于水又有较高的强度。
我国生产的水玻璃模数一般在2.4~3.3之间。水玻璃在水溶液中的含量(或称浓度)常用密度或者波美度表示。土木工程中常用水玻璃的密度一般为1.36~1.50g/cm³,相当于波美度38.4~48.3 。密度越大,水玻璃含量越高,粘度越大。
水玻璃通常采用石英粉(SiO2)加上纯碱(Na2CO3),在1300~1400℃的高温下煅烧生成液体硅酸钠 ,从炉出料口流出、制块或水淬成颗粒。再在高温或高温高压水中溶解,制得溶液状水玻璃产品。
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