高铝自流浇注料的流动性及其影响因素

后, 测量平板上 2～ 3 处的直径, 然后按下式
计算:
自流值=
流动后物料直径平均值100
100
×100%
图1
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。
表3
白泥对流动性的影响
添加量 加水量 流动值
耐压强度 (M Pa)
(% ) (% ) (% ) 110℃×24h 1000℃×23h 1500℃×3h
0 7. 0 45
23
45
108
4 6. 5 80
46
70
97
5 6. 5 80
58
75
97
316 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 SiO 2 微粉的凝聚会使流动值 变差。如图 2 所示。并且过多地加入 SiO 2 微 粉在高温下 SiO 2 由非晶态转变为晶态而产 生膨胀, 所以 SiO 2 微粉合适加入量是很重要 的。 另外, SiO 2 微粉质量对流动性的影响也 很大, 平均粒径应控制在 012um 以下。同样, A l2O 3 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
2
15
25
8 60
3
20
20
8 57
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。
314 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
2 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
60
60
60
13 40 20 40 10. 5 70
自流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 颗粒组分大于 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. 088mm 35～ 50%。
3 影响自流料流动性的因素
311 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。
四川冶金 M eta llu rgy of Sichuan
参考文献
1.《自流浇注料的研究》1《国外耐火材料》, 96～ 8 2.《低水泥自流型浇注料的研究与应用》1《园外耐火材料》,
94～ 11 3. 张晓军等《低水泥自流耐火浇注料》1《耐火材料》, 96～ 2 4. 叶国田、李荔寅《自流浇注料》1《耐火材料》, 95～ 3 5.《耐火信息》
50
45
45
35
35
40
1～ 0mm
4
7
10
10
8
25
15
20
15
20
30
25
< 0. 088mm 44
31
30
35
39
30
35
35
40
40
35
35
水%
8
8
9
9
10 9. 5 9. 5 10. 5 10. 5 10. 5 10. 5 10. 5
自流值
• 0 ≈ 0 ≈ 0 ≈ 0 32
30
25 42. 5 50
2000 年第 5 期
表 4
项 目 A l2O 3 (% ) CaO (% ) SiO 2 (% ) 常温耐压强度 (M Pa) 常温抗折强度 (M Pa) 体积密度 (g cm 3) 耐火度 (℃)
流动性
低水泥浇注料 高铝自流料
70. 67
76. 0
1. 74
1. 60
15. 62
15. 70
21. 10
58. 0
4. 2
13. 0
2. 43 1730～ 1750
2. 83 > 1790
80%
5 结论
(1) 自流料是耐火材料的一大突破, 它具 有良好的流动性, 其理化指标和使用性能优 于其他低水泥浇注料, 具有推广使用价值, 可 作为振动料的更新换代产品。
(2) 自流料具有良好流动性的粒度构成 范围为> 1mm 35～ 50% , 1～ 0mm 15～ 30% , < 0. 088mm 35～ 50% 且随粗粒粒径增大而 流动性变好。
·54·
示。 同时 A l2O 3 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 A l2O 3 微粉与硅微粉之间应有一个最佳配 合比。
图 2 SiO 2 添加量与流动值之间的关系
图 3 氧化铝粉添加量与流动值的关系
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。 4 自流料与低水泥浇注料的理化指标对比 (见表 4)
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。
315 白泥的影响 白泥的加入代替部分特级矾土筒磨粉对 流动性有利, 碾土的料不至于太粘, 并且流动 性提高得很快 (如表 3) , 白泥作助结合剂, 干 燥强度及 1000℃烧后强度均有明显提高, 并 且在高温下, 白泥有助于莫来石的生成, 提高 热震稳定性。
1 前言
自流浇注料是九十年代才发展起来的一 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。由 郑州中原诚信耐材总厂, 冶金局洛耐院、钢研 院、鞍钢、武钢炼铁厂等单位合作开发的大型 高炉铁沟自流料, 应用于国内一些大型高炉 取得满意效果。该自流料施工速度快, 铁沟寿 命长, 克服了振动料由于振动所造成的施工 速度慢、铁沟质量差, 铁沟寿命短等缺陷。 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。
(3) 自流料中引入白泥作助结合剂, 既对 流动性有利, 又能提高热震稳定性。
( 4) 自流料中水泥的加入量以 5% 左右 为宜, 加入量太少, 其烘干及 1000℃烧后强 度不够, 加入量多, 则对 1500℃×3h 烧后的 高温强度不利。
( 5) SiO 2 和 A l2O 3 超微粉对自流料的流 动性都有利, 六偏磷酸钠的分散性与减水性 优于三聚磷酸钠。
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2000 年第 5 期
高铝自流浇注料的流动性及其影响因素
攀钢冶金材料公司技质部 李冬梅
【摘 要】 本文简述了高铝自流浇注料优于其他低水泥浇注料的流动特性, 并通过试验结 果, 分析了粒级配比, 原料等因素与其性能的关系, 指出了各因素对浇注料性能的影响是极为重要 的。
【关键词】 高铝自流浇注料 流动性 影响因素
313 粗颗粒级配与临界粒度 在级配: > 1mm 40% , 1～ 0mm 20%、< 0. 088mm 40% 的情况下, 骨料中粗细配比对 流动性的影响见表 2。
表 2 粗颗粒级配与流动性的关系
级配 10～ 5mm 5～ 1mm
5～ 3mm
3～ 1mm
水 流动性 (% ) (% )
1
20
20
8 78
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312 颗粒级配 原料: (1) 骨料: 特级矾土。 ( 2) 粉料: 特级矾土粉, uf2SiO 2, 纯铝酸
钙水泥, Α2A l2O 3 微粉。 经实验, 得出流动性 与颗粒级配的关系见表 1。
表1
颗粒级配与流动性的关系
级配
1
2
3
4
5
6
7
8
9Байду номын сангаас
10
11
12
> 1mm
52
62
60
55
53
45