|
前幾天有客戶在后臺(tái)問(wèn)到自流耐火澆注料的影響因素，所以今天講一下這個(gè)。自流澆注料具有很好的流動(dòng)性和間隙通過(guò)性，可以在無(wú)振動(dòng)的條件下澆注施工，拆模后施工面光滑、平整。在襯體較薄，難以施工或修補(bǔ)襯體等熱工設(shè)備上應(yīng)用比較多。在鋼包和中間包、高爐出鐵溝和造溝、鍋爐管保護(hù)層和焚燒爐護(hù)排、加熱爐和水泥窯等熱工設(shè)備上常用到自流耐火澆注料。自流耐火澆注料主要是靠里面的分散劑來(lái)增加澆注料的流動(dòng)性，以此達(dá)到自流的效果。分散劑一般分為無(wú)機(jī)分散劑和有機(jī)分散劑兩大類。常用的無(wú)機(jī)分散劑有硅酸鹽類(例如水玻璃)和堿金屬磷酸鹽類(例如三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉等)。有機(jī)分散劑包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯等。自流耐火澆注料常用流動(dòng)性評(píng)估方式采用流動(dòng)度(值)來(lái)衡量。自流澆注料的施工較傳統(tǒng)澆注料要方便得多，所用設(shè)備大致相同，但自流澆注料無(wú)須振動(dòng)棒振動(dòng)?；旌显O(shè)備一般用強(qiáng)力攪拌機(jī)，輸送設(shè)備可采用吊裝容器，但目前采用壓送技術(shù)的較多，此技術(shù)使輸送更加方便快捷，減輕了作業(yè)者的工作量。由于自流澆注料的流動(dòng)性非常好，因此需要密封性好和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的模胎結(jié)構(gòu)，以防止在施工過(guò)程中出現(xiàn)物料漏出。另外，自流澆注料不能失水，否則會(huì)影響流動(dòng)性能，所以與自流澆注料接觸的木質(zhì)模胎表面要注意涂油。自流耐火澆注料之所以得到大范圍應(yīng)用，也與其不用鋼釬插搗或擊打外模，能減少施工費(fèi)用、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)施工無(wú)噪聲污染。自流耐火澆注料也有相應(yīng)的國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，YB/
T4197-2009《自流耐火澆注料》里根據(jù)化學(xué)成分把自流澆注料分為高鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、剛玉尖晶石質(zhì)和鉻剛玉質(zhì)，同時(shí)又根據(jù)其化學(xué)成分分為SF50、SF55、SF60、SF65、SF90、SF92、SF90M、SF90C八個(gè)牌號(hào)。牌號(hào)中SF是英文Self-flow的縮寫，M代表MgO，C代表Cr?O?，其中數(shù)字代表期主要成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。具體的理化指標(biāo)要求見(jiàn)下表： 
表1 高鋁質(zhì)自流耐火澆注料理化指標(biāo) 
表2 剛玉質(zhì) 、剛玉尖晶石質(zhì)、鉻剛玉質(zhì)自流耐火澆注料理化指標(biāo) 高鋁質(zhì)自流耐火澆注料是在高強(qiáng)低水泥澆注料的基礎(chǔ)上添加自流劑、防爆劑及一定量的礦化劑。施工時(shí)無(wú)需成型振動(dòng)，可減少噪音、改善環(huán)境、降低勞動(dòng)強(qiáng)度。并具有強(qiáng)度高、韌性好、耐火度高、流動(dòng)性好、抗剝落和耐磨性能強(qiáng)、施工方便等特點(diǎn)。高鋁質(zhì)自流耐火澆注料采用原料為一級(jí)高鋁礬土熟料、剛玉細(xì)粉、α-Al?O?微粉、SiO?微粉、CA-70、CA-80水泥。α-Al?O?微粉粒度分布為小于1μm占30%~40%，(1~2)μm占40%~50%，大于2μm占10%~20%：SiO?微粉的比表面積為17.4m2/m，平均粒徑為0.16μm剛玉細(xì)粉的粒度分布為：小于3μm占8%(3~15)μm占45%(15~30)μm占25%，(30~45)μm占10%，大于45μm占12%。高鋁質(zhì)自流耐火澆注料一般在混料設(shè)備中，濕混時(shí)間以6min左右為宜，剛玉細(xì)粉雖影響自流料的流動(dòng)性能，但可提高自流澆注料中基質(zhì)的耐火性能，可適當(dāng)加入。高鋁自流澆注料中超細(xì)粉的加入量不易過(guò)多或過(guò)少，一般加入量在7%~9%為最佳，減水劑需要單獨(dú)加入，更能提高高鋁自流澆注料的流動(dòng)性能和力學(xué)性能，加入量應(yīng)控制在最佳范圍之內(nèi)。那么決定自流耐火澆注料流動(dòng)性的因素是哪些?自流澆注料的流動(dòng)性是其最重要的性能之一，決定其流動(dòng)性的因素主要有以下幾方面：(1)加水量。自流澆注料對(duì)加水量特別敏感，加水量不足、自流值太小，物料不能正常流動(dòng)填充，氣泡不能排出來(lái);加水量過(guò)大，會(huì)引起骨料下沉，從而導(dǎo)致骨料與基質(zhì)發(fā)生分離，并且水分過(guò)多會(huì)損害材料的密度和強(qiáng)度，以及耐侵蝕性能和耐磨性能等等。(2)顆粒級(jí)配。原料:(1)骨料:特級(jí)礬土。(2)粉料:特級(jí)礬土粉，uf-SiO?，純鋁酸鈣水泥，α-Al?O?微粉。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，得出流動(dòng)性與顆粒級(jí)配的關(guān)系見(jiàn)下表。
自流料的流動(dòng)性來(lái)自水泥漿，<1mm部分多則泥漿多，流動(dòng)性好，而粉料太多則需水量大，所以增加1～0mm的顆粒組分是有利的。從表1可以看出>1mm顆粒組分大于50%時(shí)，很難獲得較好的流動(dòng)性，研究結(jié)果表明:具有良好流動(dòng)性的粒度構(gòu)成范圍:>1mm35～50%，1～0mm15～30%，<0.088mm35～50%。(3)粗顆粒級(jí)配與臨界粒度。在級(jí)配:>1mm40%，1～0mm20%、<0.088mm40%的情況下，粗粒量大則流動(dòng)性好，有人說(shuō)把臨界粒度控制在5mm以下，實(shí)驗(yàn)表明，結(jié)論正相反。從理論上說(shuō)，>1mm組分中顆粒越大，則比表面越小，與泥漿的接觸面積也越小，流動(dòng)阻力小，則流動(dòng)性好。(4)水泥的影響。自流量隨水泥用量的增加，需水量增加，流動(dòng)性變差，且對(duì)高溫強(qiáng)度不利。另一方面，水泥用量太少，其中溫強(qiáng)度偏低，所以水泥的加入量以5%左右為宜。水泥的礦物組成也會(huì)對(duì)自流料的流動(dòng)性產(chǎn)生一定的影響。比如純鋁酸鈣水泥與礬土水泥作結(jié)合劑時(shí)，使用減水劑和分散劑的比例應(yīng)作一定的調(diào)整。(5)白泥的影響。白泥的加入代替部分特級(jí)礬土筒磨粉對(duì)流動(dòng)性有利，粘土的料不至于太粘，并且流動(dòng)性提高得很快，白泥作助結(jié)合劑，干燥強(qiáng)度及1000℃燒后強(qiáng)度均有明顯提高，并且在高溫下，白泥有助于莫來(lái)石的生成，提高熱震穩(wěn)定性。(6)超細(xì)粉的影響。在低水泥澆注料中，硅微粉起著重要的作用，它對(duì)降低加水量，提高水化結(jié)合強(qiáng)度有好處，可以通過(guò)增加硅微粉的加入量來(lái)提高耐壓強(qiáng)度。但是SiO?微粉的凝聚會(huì)使流動(dòng)值變差。并且過(guò)多地加入SiO?微粉在高溫下SiO?由非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)而產(chǎn)生膨脹，所以SiO?微粉合適加入量是很重要的。另外，SiO?微粉質(zhì)量對(duì)流動(dòng)性的影響也很大，平均粒徑應(yīng)控制在0.2μm以下。同樣，Al?O?微粉也具有減水作用，且隨添加量的增加，使流動(dòng)性下降的幅度較小。同時(shí)Al?O?微粉的平均粒度應(yīng)控制在3μm以下，否則會(huì)影響自流料的流動(dòng)性。并且Al?O?微粉與硅微粉之間應(yīng)有一個(gè)最佳配合比。另外，經(jīng)測(cè)試，自流料中加入0.8～1.2‰的六偏磷酸鈉，自流料的流動(dòng)值達(dá)到最佳。它既可以充當(dāng)分散劑，又起到減水的作用，且這兩種性能明顯優(yōu)于三聚磷酸鈉。剛玉質(zhì)自流澆注料流變性和流動(dòng)性的關(guān)系：以電熔白剛玉、SiO?微粉、αAl?O?微粉、純鋁酸鈣水泥和Alphabond為原料配制剛玉質(zhì)自流澆注料，用全組分澆注料流變儀和L型流動(dòng)性測(cè)試裝置,研究了不同種類和加入量的微粉(加入SiO?微硅粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%~8%或α-Al?O?微粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%~4%)、1%~4%的結(jié)合劑(純鋁酸鈣水泥或Alphabond)對(duì)自流澆注料流變性和流動(dòng)性的影響。(1)隨著SiO2微粉和α-Al?O?微粉加入量的增加，剛玉質(zhì)自流澆注料的剪切扭矩和相對(duì)塑性黏度下降;自流值隨SiO?微粉加入量的增多而增大。(2)水泥加入量的變化對(duì)剛玉質(zhì)自流澆注料流變性和流動(dòng)性的影響很小;隨Alphabond加入量的增加，剪切扭矩和相對(duì)塑性黏度顯著增大，而自流值呈增大的趨勢(shì)。(3)剛玉質(zhì)自流澆注料的流變性與流動(dòng)性之間存在一定的關(guān)系：相對(duì)塑性黏度與自流時(shí)間T30有較好的線性相關(guān)性，而與自流值無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。更多的關(guān)于不定型耐火澆注料制品的設(shè)計(jì)、配方、工藝、施工、應(yīng)用及各種類型耐火澆注料的基礎(chǔ)知識(shí)，在《耐火材料百科全書》有針對(duì)性的技術(shù)問(wèn)答。
|
