Al2O3100%全铝耐火浇注料的施工质量与其粒度大小,流动性、硬化时间、养护时间等的关系密切,本文耐火材料厂科瑞耐材将从这些方面讨论全铝耐火浇注料的施工技术制度。
科瑞耐材生产的部分全铝质耐火浇注料产品图
通过对颗粒大小系数值进行选择和对比(典型配方例子:各配方的基质含量相同,其中一个配方的骨料颗粒分布经过了优化,其他各配方骨料颗粒分布的安德森系数分别为0.22、0.30和0.37)。
根据安德森颗粒堆积公式,理想的骨料级配系数应为0.17。如下表中列出的是最大流动性的骨料级配系数为q=0.22,最大堆积密度的骨科级配系数为q=0.37以及中间条件骨料级配系数为q=0.30的全铝耐火浇注料。
全铝质耐火浇注料颗粒尺寸分布 (%)
混合物 | 基质 | 骨料 | ||||
CT3000SG | <25μm | <63μm | 0.6~2mm | 0.5~1mm | 1~3mm | |
MA | 28.5 | 9.5 | 9.5 | 23.63 | 5.25 | 23.63 |
A22 | 28.5 | 9.5 | 9.5 | 15.125 | 4.25 | 33.125 |
A30 | 28.5 | 9.5 | 9.5 | 4.25 | 13.25 | 35.00 |
A37 | 28.5 | 9.5 | 9.5 | 1.00 | 36.5 | 15.0 |
注:MA 、A22、A30、A37(堆积系数q分别为0.17、0.22、0.30/0.37),CT3000SG表示活性氧化铝。
在上述前提下,再结合MPT和IPS参数所配制的全铝耐火浇注料混合物,并向混合物中配人结合系统(铝质结合剂和铝质活性填料以及高效表面活化剂),分别加水混合制成振动型、自流型或者泵送型全铝耐火浇注料浆体即可进行浇注成型或者浇注施工筑衬。
浇注成型的大型构件或者浇注施工筑成的衬体需要经过硬化后进行干燥(烘烤)才能交付使用。其中混合、硬化和干燥工序是全铝耐火浇注料施工的重点。
由研究所得到的结果表明,全铝耐火浇注料具有较佳的流动性,而且只要有剪切应力作用,其流动性亦可一直保持,所以具有较好的施工性能。
采用活性氧化铝(例如CT3000SG等)作为结合剂的无水泥全铝耐火浇注料,由于浆体中的结构会被破坏,几乎需要完全重组,所以浇注(施工)件(衬)的硬化时间通常都是从表面开始的,逐渐向浇注(施工)件(衬)内部延伸,材料内部会在一个较长的时间内保持着液态,因为这类活性氧化铝的水化速度很慢,说明活性氧化铝结合全铝耐火浇注料的硬化与浇注成型构件或者浇注施工衬体暴露的表面积与浇注成型构件(或浇注施工衬体)的体积比值有关。
研究结果已经证实,活性氧化铝结合全铝耐火浇注料的硬化对环境温度非常敏感,如图3-3所示。它说明,通过提高环境温度可加速硬化过程。
硬化条件对MA及MAC1(1%CAC)初凝体积的影响
如上图,一般说来,随着环境温度的升高,耐火浇注料完全硬化的时间缩短。图中表明,在环境温度下,完全硬化的时间需要48h,而在400℃的条件下,6h就能完全硬化了。然而,试验研究的结果还表明:在空气中充满水蒸气、温度为50℃的环境中,MA即使在24h以后也没有硬化的迹象,甚至连表面也没有硬化,这说明空气的相对湿度对活性氧化铝结合全铝耐火浇注料的硬化也有重要影响。
上述情况都说明,对于某些应用,活性氧化铝结合全铝耐火浇注料硬化时间偏长的缺点可以通过提高温度来加速其硬化来克服。
经硬化的浇注成型的构件需要经过干燥(至uf-H2O<1%)后才能交付用户,而硬化的浇注施工衬体则需要进行烘烤养护一段时间(至uf-H2O<1%)后才能升温使用。
科瑞生产的部分全铝质耐火浇注料包括:粘土质耐火浇注料、高铝质耐火浇注料、刚玉质耐火浇注料、刚玉质耐磨浇注料、刚玉莫来石浇注料、刚玉可塑料等。