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關于耐火澆注料施工過程中用水量的控制

發布日期: 2019-05-25 14:44:00    閱讀量(152)    作者:劉梓明

通過向耐火澆注料中加入一定數量的水,將干粉料與適當的水混合制成耐火澆注料-水體系漿體(糊狀)以后即可進行施工(澆注)。耐火澆注料漿體的施工性能的好壞,直接決定其流動性(有時也包括觸變性)可見,水也是耐火澆注料中的關鍵結合劑,它在耐火澆注料的澆注過程中起到媒介作用,可保證耐火澆注料漿體具有一定的觸變性和流動性(施工性能),而硬化以后又能獲得致密的澆注構件或者襯體,使之具有較好的結合性能和機械強度等。不過,為了獲得較佳的耐火澆注構件或者襯體,其用水量需要進行嚴格控制。因為增加用水量(用水量高)會導致骨料同粉料分離沉積,使耐火澆注構件或者(整體)襯體在干燥過程中由于大量水分在逸出時產生較多的孔隙(氣孔),從而會導致其結構疏松,性能下降,以及燒成后一些重要性能,如強度降低,抗侵蝕性下降等。

從原理上看,如果水首先僅填充顆粒之間的空隙的話,那就能通過最大化粉料的堆積密度達到減少用水量的目的。然而,最大的堆積密度會導致最小的流動性。一般認為自流耐火澆注料理想的安德森系數應是g=0.22,因為這種顆粒級配可以減少粗顆粒之間的內在干擾(MPS值高)。這就說明:為了限制用水量,即可通過一種基質細粉來改善耐火澆注料的流動性,這種改善耐火澆注料流動性的組分稱為助流劑(細顆粒也是助流劑)。因為這種助流劑增加了粗顆粒之間的距離,減少了粗顆粒之間的內在干擾,從而提高了耐火澆注料漿體的流動性。

用水量對全鋁耐火澆注料(表1)的基質顆粒之間平均距離IPS和骨料之間平均距離MPT的影響見表2。

表1 無水泥全鋁(100%Al2O3)澆注料一般特性

表2 全鋁耐火澆注料中水含量對基質顆粒和骨料之間平均距離的影響

上述情況說明,對耐火澆注料的粒度分布PSD進行優化和超細基質顆粒的含量進行適當控制也是降低其用水量的重要措施。

雖然粗顆?;嶠檔湍突鸞階⒘轄宓牧鞫?,但它卻能提高耐火澆注體燒后的機械強度,減輕燒后收縮,降低材料成本。另外,粗顆粒(骨料)還可以為耐火澆注構件或者襯體在干燥過程中水蒸氣逸出時建立安全通道,避免在水蒸氣逸出時導致耐火澆注構件或者襯體的組織結構產生嚴重的破壞,而保證材料結構的完整性。

在限制用水量的條件下,要確保耐火澆注料漿體的施工性能,往往需要使用表面活性劑即減水劑(塑化劑)或者分散劑來提高耐火澆注料漿體的觸變性和流動性,以使耐火澆注料漿體能獲得性能理想的澆注施工性能。通常,都采用復合表面活性劑來提高耐火澆注料漿體的觸變性和流動性以達到最佳的減水效果,提高漿體的澆注施工性能。

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