陽泉百企聯(lián)合耐火材料有限公司

在冶金、水泥、玻璃、化工等行業(yè)，澆注料都具有廣泛的應(yīng)用，研發(fā)高性能澆注料顯得尤為重要具有優(yōu)良的高溫性能和抗侵蝕性能的鋁鎂質(zhì)澆注料常常使用在鋼包、RH精煉爐、水泥窯和玻璃窯中。并且可以在不損壞自身結(jié)構(gòu)的情況下固溶較多鋼渣中的Fe、Mn等有害元素當(dāng)使用活性氧化鋁、鎂砂作為原料時，其水化過程可以互相促進，并且形成的具有微孔的結(jié)構(gòu)在高溫下可以消除尖晶石生成等原因產(chǎn)生的膨脹而優(yōu)化其體積穩(wěn)定性。原料的粒徑分布、形貌和性質(zhì)對澆注料的漿料、坯體及燒后的性能都有很大的影響。澆注料其實是一種由粒度較小的細粉組成的基質(zhì)包裹大顆粒骨料組成的復(fù)合材料，為了便于成型，澆注在過程中需要具有流動性、觸變性等優(yōu)良的作業(yè)性能，而在養(yǎng)護和煅燒后，又要滿足使用環(huán)境的要求，常常需要具有低氣孔率和高度度。

澆注料性能的影響因素主要有以下兩個方面：

(1)使用條件及加水量

  對于絕大多數(shù)澆注料而言，在對干粉進行混合后都需要加入水使其具有流動性來確保其可以進行澆注和現(xiàn)場的成型，澆注料在加熱之前的強度主要依靠復(fù)雜的水化脫水過程來獲得，所以水是結(jié)合劑產(chǎn)生強度的必要因素也是澆注料的一個很重要的載體。澆注料常常由多種復(fù)雜的組分構(gòu)成，這就決定了其具有十分復(fù)雜的顯微結(jié)構(gòu)，較終的物理和化學(xué)性質(zhì)與使用環(huán)境和溫度密切相關(guān)。

  水的加入量可以改變澆注料的施工性能、流變性能和燒后的機械性能，加水量過大和過小都不能使澆注料具有較佳的性能。加水量太小會造成結(jié)合劑的不能完全水化，漿料的流動值較小。而加水量過大會導(dǎo)致澆注料的粘度太低，造成骨料的偏析，產(chǎn)生嚴重的分層現(xiàn)象，較終內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻。過量的水分在烘烤和煆燒后，隨著自由水的蒸發(fā)和結(jié)合水的脫離會在澆注料內(nèi)部形成大量氣孔，會削弱其強度和抗渣侵蝕的能力。因此，在澆注料能夠滿足作業(yè)要求的前提下，加水量應(yīng)當(dāng)盡量的少來避免升溫過程中的爆開及產(chǎn)生過多的氣孔。

(2)原料和顆粒級配

  在澆注料中加入的水通常都在顆粒間的空隙中，為了降低水在澆注料中水的使用量，同時要保證其流動性可以滿足作業(yè)要求，可以利用基質(zhì)中的細粉來包裹大顆粒骨料增加粗顆粒之間的距離起到潤滑的作用，并改變顆粒的堆積密度，這樣不僅可以改善澆注料的流動性也可以防止偏析現(xiàn)象的發(fā)生。在加入了水后，要保證能進行均勻的混合就需要克服細粉之間的范德華力和毛細作用力，而這也關(guān)系著澆注料在使用時的施工性能，也就是說澆注料的作業(yè)性能基本上是取決于其干粉的顆粒級配。而粒度比較大的骨料雖然不能像細粉那樣起到潤滑作用，優(yōu)化澆注料的流動性，但其成本較低，并且能夠提高燒后澆注料的機械性能并降低較高溫度下的線膨脹。骨料的存在也為內(nèi)部水分的蒸發(fā)提供了通道，避免在加熱升溫過程中制品的開裂和損壞。

  為了探究通過顆粒級配來推測施工時漿料的流動性以及燒結(jié)后的機械強度等性能，研究者們構(gòu)建了許多數(shù)學(xué)模型，并從中發(fā)現(xiàn)與加水量相比，基質(zhì)粉末的比表面積對澆注料的性能的影響占主要地位。在粗粒級的澆注料中，在燒結(jié)過程中更易由于粗細顆粒間的收縮不匹配而產(chǎn)生微裂紋，這種方式是澆注料中產(chǎn)生微裂紋的主要方式，將中粒級的顆粒替換為粗顆粒和細顆粒會產(chǎn)生更多的微裂紋。 

  水泥的加入量和粒度對澆注料性能也有很大的關(guān)系。近年來低水泥澆注料(LCC)和無水泥澆注料一直是研究的熱點內(nèi)容。對于水泥而言，較低的粒度也更有利于較終制備出的澆注料的使用性能。

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