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不定形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,開創了一代低水泥係列耐火澆注料,未來納米技術的應用,必將改變耐火澆注料的面貌。耐火骨料臨界臨界放大到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。耐火骨料臨界粒徑為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,一般應採用近似球星、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緊密堆積(即顆粒間空隙率小) 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大。自流耐火澆注料一般採用連續級配,能用較少的水用量拌和,就能獲得較大的流動性,配制成功自流耐火澆注料。
自流耐火澆注料在配制過程中,與振動耐火澆注料相比,其基質材料多些,拌和料黏度適中並形成懸浮狀態,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,並帶動骨料一起流動。
(2)合適的結合劑和減水劑。自流耐火澆注料一般採用低水泥技術配制的。結合劑普遍用鋁酸鹽水泥,其品種和用量不同個,需水量也有差異。超微粉的品種
、品質和用量不同,需水量也不同。為此,應合理選擇鋁酸鹽水泥和超微粉的品種及其用量,以滿足自流耐火澆注料的需要。
自流耐火澆注料的基質材料多,需水量大,因此選擇減水劑十分重要。減水劑一般採用多種無機或有機減水劑,單獨使用或符合使用。添加減水劑後,能降低水泥需水量,充分分散超微粉並起到填充和改善觸變性的作用,同時能將多餘水分從基質形成的團聚體中解脫出來,成為遊離水,降低拌和料的黏度,使澆注料能自由流動。
(3)合適的水用量。在各種耐火澆注料中,增加水用量,能減低拌和料的黏度,提高流動性。但是,澆注料成型時容易偏析,烘幹後顯氣孔率增加,強度等性能也有所降低。自流耐火澆注料應選用合適的水用量,一般應與低水泥耐火澆注料的水用量相當或多0.5%也是允許的。應當指出,自流耐火澆注料的顆粒級配比低水泥耐火澆注料,料的致密度高,雖略多些水,中高溫性能,仍與低水泥耐火澆注料相當或好些。