自流耐火澆注料是近10年開發的新施工法耐火澆注料,是在低水泥系列耐火澆注料基礎上創新的,是在固態最緊密堆積原理和流變學理論基礎上發展起來的。該澆注料主要應用在襯體較薄、難以施工或修補襯體等熱工設備上,經濟效益顯著。同時,在鋼包和中間包、高爐出鐵溝和渣溝、鍋爐管保護層和焚燒爐爐排、加熱爐和水泥窯等熱工設備上,得到了應用,并初見成效。
自流耐火澆注料(S·F·C)是一種高觸變性的拌合料靠自身重力作用而能流動和脫氣的材料,稱為自流耐火澆注料。其特點是:澆注料性能與振動型低水泥系列耐火澆注料相似或略好些:無需振動設備,也不用換鋼纖插搗或擊打外模,因此能減少施工費用、無噪聲污染和降低勞動強度:澆注料的基質材料品質高、用量大,骨料需加工近似圓形并用吸水率小的料,這樣才能保證其自流性、排氣性和致密性,但原材料成本略有增大。
不定型耐火材料的研究和開發工作,主要是耐火骨料臨界粒徑和顆粒級配(含超微粉),結合劑和外加劑。眾所周知,超微粉技術的應用,開創了一代低水泥系列耐火澆注料。未來納米技術的應用,必將改變耐火澆注料的面貌。耐火骨料臨界粒徑放大到25mm左右,使鋼包耐火澆注料的使用壽命有較大的提高。自流耐火澆注料能夠自流和有良好的性能,也是遵循上述原則,其主要措施有以下幾種:
(1)合適的骨料顆粒和顆粒級配。耐火骨料臨界顆粒為5mm,偶爾加大到8mm。因為骨料粒徑大,自身重量大,難以懸浮和流動。同時,一般應采用近似球形、吸水率低的耐火骨料,以方便流動。
自流耐火澆注料的顆粒級配是保證其最緊密堆積(即顆粒間空隙率最小)的基礎,也是保證其流動性的關鍵。顆粒級配不合理,難以獲得其致密性和自流性。特別是骨料級配和粉料級配及其二者之比,對澆注料的流動性影響更大。自流耐火澆注料一般采用連續級配,能用較少的水用量拌和,就能獲得較大的流動性,配置成功自流耐火澆注料基本能滿足自流耐火澆注料的顆粒級配。
自流耐火澆注料在配置過程中,與振動耐火澆注料相比,其基質材料多些,拌和料黏度適中并形成懸浮狀態,耐火骨料互不接觸而被基質漿體所包裹,從而在其自身重力作用下基質發生流動,并帶動骨料一起流動。據研究與實踐證明,自流耐火澆注料的顆粒級配(%):≤0.045mm,26~40:0.045~1mm,18~33:>1mm,35~50.耐火骨料與耐火粉料質量比為6:4最好,最小質量閉月為6.5:3.5.耐火骨料 粗、中、細的質量比約為20:45:35:耐火粉料細粉與超微粉的質量比以2.1~2.8為宜。總之,自流耐火澆注料的顆粒級配十分重要,應做到顆粒間互為填充而無空隙,達到最大的堆積密度,水用量適中而達到潤滑顆粒且能自由流動的目的。這就是說,合理的顆粒級配,重要標志是顆粒空間(或間隙)完全被填充,水只起顆粒間潤滑作用。因此,只有臨界顆粒和顆粒級配(或分布)合理,才能配制成高性能的自流耐火澆注料。
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