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高铝自流浇注料的流动性及其影响因素

作者:浇注料 日期:2020/10/26 浏览次数:132

  自流浇注料是一种新型耐火材料 ,该自流料与普通浇注料相比 ,具有明显的优势。它不但继承了低水泥浇注料致密度高、具有良好的耐火性能 ,抗侵蚀性能和耐磨性能等优点 ,而且施工上不需要振动设备而能够自行流动 ,自行固化密实。同时,自流料以其优良的施工性能将广泛地应用于其它工业窑炉 ,如加热炉、均热炉的整体浇注、回转窑冷却器及烧嘴部位等,其使用寿命与传统浇注料相比将提高一倍。

  1:自流料的流动性

  自流浇注料是以混合后流动性为特征。为了评价其流动性,需要在料流台上测量自流值。 我们用自制的仪器模拟实际施工条件测流动值。如图 1所示。实验方法如下: 将空圆锥模具置于平板上,然后把混合好的自流料倒入模中,待物料充满后,把超出模上口的物料刮去,随即垂直提起锥模,让物料在平板上自动流动。一分钟后,测量平板上2~3处的直径,然后按下式计算:

  自流值反映浇注料的自流性能 ,可以衡量自流料是否具有适当的施工性能和稳定的物理性能。 自流值小 ,物料流动性差 ,而且施工时达不到致密填充;自流值过大 ,物料在施工时会出现严重的颗粒偏析。专家认为 ,自流值应在 50~ 100%之内 ,以80%左右为最佳。

  2 影响自流料流动性的因素

  2.1加水量

  自流浇注料对加水量特别敏感,加水量不足、自流值太小,物料不能正常流动填充,气泡不能排出来;加水量过大,会引起骨料下沉,从而导致骨料与基质发生分离,并且水分过多会损害材料的密度和强度,以及耐侵蚀性能和耐磨性能等等。

  2.2颗粒级配

  原料: (1)骨料: 特级矾土。(2)粉料: 特级矾土粉,uf-SiO2,纯铝酸钙水泥,α-Al2 O3 微粉。 经实验 ,得出流动性与颗粒级配的关系见表1

  自流浇注料的流动性来自水泥浆,<1mm部分多则泥浆多 ,流动性好 ,而粉料太多则需水量大,所以增加1~0mm的颗粒组分是有利的。从表1可以看出>1mm颗粒组分大50%时,很难获得较好的流动性,研究结果表明: 具有良好流动性的粒度构成范围: >1mm 35~50% ,1~0mm 15~30% ,<0. 088mm35~50%。

  2.3 粗颗粒级配与临界粒度

  在级配:>1mm40% , 1~0mm20%、<0. 088mm40%的情况下,骨料中粗细配比对流动性的影响见表2。 从表2中可以看出,粗粒量大则流动性好,有人说把临界粒度控制在5mm以下,实验表明,结论正相反。从理论上说,>1mm组分中颗粒越大,则比表面越小,与泥浆的接触面积也越小,流动阻力小,则流动性好。

  2.4水泥的影响

  自流量随水泥用量的增加,需水量增加,流动性变差,且对高温强度不利。另一方面,水泥用量太少,其中温强度偏低,所以水泥的加入量以5%左右为宜。水泥的矿物组成也会对自流料的流动性产生一定的影响。比如纯铝酸钙水泥与矾土水泥作结合剂时,使用减水剂和分散剂的比例应作一定的调整。

  2.5超细粉的影响

  在低水泥浇注料中,硅微粉起着重要的作用,它对降低加水量,提高水化结合强度有好处,可以通过增加硅微粉的加入量来提高耐压强度。但是SiO2微粉的凝聚会使流动值变差。如图2所示。并且过多地加入SiO2微粉在高温下SiO2 由非晶态转变为晶态而产生膨胀 ,所以 SiO2微粉合适加入量是很重要的。SiO2 微粉质量对流动性的影响也很大 ,平均粒径应控制在 0. 2um以下。同样,Al2O3微粉也具有减水作用,且随添加量的增加,使流动性下降的幅度较小。如图3所示。同时Al2O3 微粉的平均粒度应控制在3um以下,否则会影响自流料的流动性。并且 Al2O3 微粉与硅微粉之间应有一个最佳配合比。另外,经测试,自流料中加入0. 8~1. 2‰的六偏磷酸钠,自流料的流动值达到最佳。它既可以充当分散剂又起到减水的作用 ,且这两种性能明显优于三聚磷酸钠。

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