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能直接影响耐火浇注料使用性能的3大施工技术

  耐火浇注料往往以散状混合料的形式供货,筑衬施工在现场实施。这类耐火材料主要用作窑炉内衬更新材料和旧衬过早蚀损部位的修补材料。由于筑衬和修补窑炉的形状各异,内衬部位不同,材料类型也必然不同(材料多样)。与喷补施工不同,使用耐火浇注浆体筑衬施工时需要有专门的工具与之相适应。
  在通常的情况下,振动成型耐火浇注料和耐火捣打料一样,也需要支架模板才能进行筑衬施工。施工体就地养生、硬化,脱模烘干.然后交付使用。
  通常我们在说到影响耐火浇注料使用性能的时候,第一想到的肯定是浇注料的材质、理化 指标、含量成分等等这些,但除了浇注料本身质量外,现场的施工也是影响耐火浇注料交付使用性能的关键。这也是为什么越来越多的厂家选择专业施工队伍的原因。
  用水量的控制
  通过向耐火浇注料中加入一定数量的水,将干粉料与适当的水混合制成耐火浇注料-水体系浆体(糊状)以后即可进行施工(浇注)。耐火浇注料浆体的施工性能的好坏,直接决定其流动性(有时也包括触变性)可见,水也是耐火浇注料中的关键结合剂,它在耐火浇注料的浇注过程中起到媒介作用,可保证耐火浇注料浆体具有一定的触变性和流动性(施工性能),而硬化以后又能获得致密的浇注构件或者衬体,使之具有较好的结合性能和机械强度等。不过,为了获得较佳的耐火浇注构件或者衬体,其用水量需要进行严格控制。因为增加用水量(用水量高)会导致骨料同粉料分离沉积,使耐火浇注构件或者(整体)衬体在干燥过程中由于大量水分在逸出时产生较多的孔隙(气孔),从而会导致其结构疏松,性能下降,以及烧成后一些重要性能,如强度降低,抗侵蚀性下降等。
  在限制用水量的条件下,要确保耐火浇注料浆体的施工性能,往往需要使用表面活性剂即减水剂(塑化剂)或者分散剂来提高耐火浇注料浆体的触变性和流动性,以使耐火浇注料浆体能获得性能理想的浇注施工性能。通常,都采用复合表面活性剂来提高耐火浇注料浆体的触变性和流动性以达到最佳的减水效果,提高浆体的浇注施工性能。
  二、浇注料的混合及混合机理
  耐火浇注料+水混合制成耐火浇注料浆体是其施工中极为重要的工序。混合是在专门的混合设备中以恒定的速度完成的。在混合过程中产生的混合作用力、混合均匀所需要的时间以及耐火浇注料浆体的温度都会提高。
  耐火浇注料混合物中都含有一定数量的细粉和微粉,而粉体一般都具有自然团聚倾向。粒子的黏附团聚的作用力是范德华力和水存在下的毛细管力,而且两者在不同组成粉体中的作用更加复杂。
  在加水初期,粒子会被所谓的吸附层的液膜覆盖,同时粒子间出现连接“液桥”。吸附层重叠便产生了吸附力而导致粒子聚结。该吸附力随着粒子的接触面扩大而增大,随之便提高了团聚体的强度。
  在进一步加水或改善粒子中水使之分开时,又可提高被水包裹粒子的数量,同时增大转矩。
  当水含量达到临界(转折)水平时,便会在粒子间形成“液桥”。系统的抗剪切力则急剧增大(此时有毛细管吸引力作用)。通常,抗剪切力是随着粒子表面积的增加(即粉料粒径的减小)而增大(因为有过量的“液桥”形成)。
  当耐火浇注料中水正好足以充填粒子间的空隙(气孔),并覆盖粒子表面达到临界值(转折点处)时,毛细管力最强。进一步加水便会导致“液桥”数量急剧减少,随之泥料(浆体)的抗剪切力也会下降。
  耐火浇注料在加水混合的初期阶段往往会形成含水的团聚体(有的团聚体内还包裹有大量的自由水即非吸附水),它会严重影响耐火浇注料浆体的流变性能。因此,只有将这些团聚体打散以形成较小的移动单体(粒子或粒子团),耐火浇注料浆体才能具有流变性能。
  三、耐火浇注体的干燥
  耐火浇注料的施工体(内衬)硬化后需要经过干燥排除其内部的水分才能交付使用。无水泥全铝质(100%A1203)耐火浇注体(表1)在1KTC干燥过程中,因水排出引起的质量减小与时间的函数关系如图1所示。其结果会导致材料的显气孔增大,透气性(渗透性)上升。理论上认为,不同的PSD可能产生不同的气孔率,但实验结果却表明,以相同的用水量调制的不同PSD无水泥全铝(100%A1203)耐火浇注体(干燥后)却具有相近的显气孔率(用水量为14%(体积分数),显气率均约为11.9%),开口气孔是耐火浇注体在干燥过程中水分排除时形成的。
  上述耐火浇注料的开口气孔率(显气孔率)接近,透气性(渗透性)的差别应当主要是与每种耐火浇注料的不同粒度分布造成的气孔分布不同有关。
  浇注料良好性能的获得,在某种程度上取决于干燥和加热条件的适当选择。对于高铝浇注料的干燥和加热,由于浇注料中含有大量水分如自由水和水化水,它们在100~550℃之间放出。在加热初期,自由水首先排出,然后是水化产物k为了成功地对浇注料进行施工。必须保持以下条件:
  (1)施工期间注意保持干料和混合水温度能达到20℃左右,或高于这一温度。
  (2)施工后,养护温度不能低于浇注料混练时的干料和混合水的温度。
  (3)干燥速度对浇注料性能有显著影响。快速加热由于浇注料内部蒸汽压快速升高,致使蒸汽很快放出/引起材料爆裂。因此可加入金属添加剂(A1)和有机纤维作致密浇注料的干燥剂,且加热速度可按下述程序进行:
  以15℃/h从环境温度升到110℃;在110℃下,每25mni厚保温1小时。
  以15℃/h从110℃升到300℃;在300℃下,每25mm厚保温1小时。
  以25℃/h从300℃升到550℃;在550℃下,每15mm厚保温1小时。
  以75℃/h从550℃升到使用温度。


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