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耐火材料行業動態

能直接影響耐火澆注料使用性能的3大施工技術

  耐火澆注料往往以散狀混合料的形式供貨,筑襯施工在現場實施。這類耐火材料主要用作窯爐內襯更新材料和舊襯過早蝕損部位的修補材料。由于筑襯和修補窯爐的形狀各異,內襯部位不同,材料類型也必然不同(材料多樣)。與噴補施工不同,使用耐火澆注漿體筑襯施工時需要有專門的工具與之相適應。
  在通常的情況下,振動成型耐火澆注料和耐火搗打料一樣,也需要支架模板才能進行筑襯施工。施工體就地養生、硬化,脫模烘干.然后交付使用。
  通常我們在說到影響耐火澆注料使用性能的時候,第一想到的肯定是澆注料的材質、理化 指標、含量成分等等這些,但除了澆注料本身質量外,現場的施工也是影響耐火澆注料交付使用性能的關鍵。這也是為什么越來越多的廠家選擇專業施工隊伍的原因。
  用水量的控制
  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。
  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。
  二、澆注料的混合及混合機理
  耐火澆注料+水混合制成耐火澆注料漿體是其施工中極為重要的工序?;旌鲜窃趯iT的混合設備中以恒定的速度完成的。在混合過程中產生的混合作用力、混合均勻所需要的時間以及耐火澆注料漿體的溫度都會提高。
  耐火澆注料混合物中都含有一定數量的細粉和微粉,而粉體一般都具有自然團聚傾向。粒子的黏附團聚的作用力是范德華力和水存在下的毛細管力,而且兩者在不同組成粉體中的作用更加復雜。
  在加水初期,粒子會被所謂的吸附層的液膜覆蓋,同時粒子間出現連接“液橋”。吸附層重疊便產生了吸附力而導致粒子聚結。該吸附力隨著粒子的接觸面擴大而增大,隨之便提高了團聚體的強度。
  在進一步加水或改善粒子中水使之分開時,又可提高被水包裹粒子的數量,同時增大轉矩。
  當水含量達到臨界(轉折)水平時,便會在粒子間形成“液橋”。系統的抗剪切力則急劇增大(此時有毛細管吸引力作用)。通常,抗剪切力是隨著粒子表面積的增加(即粉料粒徑的減小)而增大(因為有過量的“液橋”形成)。
  當耐火澆注料中水正好足以充填粒子間的空隙(氣孔),并覆蓋粒子表面達到臨界值(轉折點處)時,毛細管力最強。進一步加水便會導致“液橋”數量急劇減少,隨之泥料(漿體)的抗剪切力也會下降。
  耐火澆注料在加水混合的初期階段往往會形成含水的團聚體(有的團聚體內還包裹有大量的自由水即非吸附水),它會嚴重影響耐火澆注料漿體的流變性能。因此,只有將這些團聚體打散以形成較小的移動單體(粒子或粒子團),耐火澆注料漿體才能具有流變性能。
  三、耐火澆注體的干燥
  耐火澆注料的施工體(內襯)硬化后需要經過干燥排除其內部的水分才能交付使用。無水泥全鋁質(100%A1203)耐火澆注體(表1)在1KTC干燥過程中,因水排出引起的質量減小與時間的函數關系如圖1所示。其結果會導致材料的顯氣孔增大,透氣性(滲透性)上升。理論上認為,不同的PSD可能產生不同的氣孔率,但實驗結果卻表明,以相同的用水量調制的不同PSD無水泥全鋁(100%A1203)耐火澆注體(干燥后)卻具有相近的顯氣孔率(用水量為14%(體積分數),顯氣率均約為11.9%),開口氣孔是耐火澆注體在干燥過程中水分排除時形成的。
  上述耐火澆注料的開口氣孔率(顯氣孔率)接近,透氣性(滲透性)的差別應當主要是與每種耐火澆注料的不同粒度分布造成的氣孔分布不同有關。
  澆注料良好性能的獲得,在某種程度上取決于干燥和加熱條件的適當選擇。對于高鋁澆注料的干燥和加熱,由于澆注料中含有大量水分如自由水和水化水,它們在100~550℃之間放出。在加熱初期,自由水首先排出,然后是水化產物k為了成功地對澆注料進行施工。必須保持以下條件:
  (1)施工期間注意保持干料和混合水溫度能達到20℃左右,或高于這一溫度。
  (2)施工后,養護溫度不能低于澆注料混練時的干料和混合水的溫度。
  (3)干燥速度對澆注料性能有顯著影響??焖偌訜嵊捎跐沧⒘蟽炔空羝麎嚎焖偕?,致使蒸汽很快放出/引起材料爆裂。因此可加入金屬添加劑(A1)和有機纖維作致密澆注料的干燥劑,且加熱速度可按下述程序進行:
  以15℃/h從環境溫度升到110℃;在110℃下,每25mni厚保溫1小時。
  以15℃/h從110℃升到300℃;在300℃下,每25mm厚保溫1小時。
  以25℃/h從300℃升到550℃;在550℃下,每15mm厚保溫1小時。
  以75℃/h從550℃升到使用溫度。


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