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引言
工业环境对耐火材料性能的要求不断提高,在过去的几十年中高密度反絮状浇注料得到了开发和改善。技术进步带来了更好的整体性能,但是材料的施工性能仍然容易受到影响。施工是保证材料最优性能的关键。
如图1所示,低水泥浇注料由粗骨料、细填充物、一种(或多种)结合剂和多种添加剂组成,此处特指活性化合物。
图1低水泥浇注料组成
(1)对耐火材料工业用一系列混合及添加剂产品给予命名;
(2)设计添加功能性材料,研究其与铝酸钙水泥结合后的性能;
(3)通过将共有的知识转换成产品形式来阐述耐火材料工业在使用不定形材料时所面临的问题。
浇注料配方、化学性能和颗粒尺寸对耐火材料十分重要,但是添加剂系统也很关键,因为它会影响施工性能、硬化动力学和干燥性能。
设计的活性化合物可以提供较多的功能性,包括流变改性、硬化机械原理和更易干燥的性能。按重量计算(0.1%~2.5%),它们仅占最小的部分,但却对施工性能有最大的影响(图2)。
图2施工参数对低水泥浇注料最终性能的影响
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产品和性能
在不同的地方获取活性化合物,并在加入低水泥浇注料后具有主要的功能性能,见图3。
图3活性化合物
2.1含硅灰浇注料使用的反絮凝剂
第1种活性化合物为年研制的REFPAC,目的是为了改善含有硅灰的低水泥浇注料的施工性能,见图4。设计的用量为1%。化合物的主要优点和高温定性有关,如硅灰质量、原料质量(细粉中的杂质)、环境温度变化。
图4含硅灰的反絮凝低水泥浇注料
2.2高铝低水泥浇注料使用的反絮凝剂
REFPAC是高铝系和含有氧化铝、氧化镁或镁尖晶石使用的一种反絮凝剂。除需水量低以外还具有高流动性,产品的凝固时间受周围温度的影响很小,因为它会在低温下启动硬化机制,对高低温的影响都很小。图5中示出的一些结果说明,相比目前使用的参照物具有更好的温度稳定性。
图5含REFPAC浇注料的温度稳定性
2.3增强反絮凝剂渗透性以促进干燥
REFPACMipore20是一种容易加入到干燥混合物中的粉末,它会改变铝酸钙水泥通常的水化工艺,导致形成凝胶状的微观结构以提供较高的渗透性,如图6(a)所示。在℃低于传统纤维的温度下(大约℃)干燥后的浇注料发生了可见的变化。允许材料内部压力的大幅降低并制定了更为安全和快速的干燥制度,如图6(b)所示。
(PEAC和MP20是Mipore20的两种样本;MCC-中等水泥浇注料;LCC-低水泥浇注料;PP-聚丙烯纤维)
图6含Mipore20浇注料的渗透性和内部压力变化
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结论
活性化合物配方简单,而且本方法提供了较高的灵活性和较小的占地面积。厂家可以将产品与Secar71一起装进卡车运输。
低水泥浇注料需要合适的添加剂以达到优越的施工性能和使用性能。根据本方法已经研制出一些添加剂,如REFPACF(REFPAC的夏季版本),在40℃下延长了1h使用时间;加速版的REFPAC(PP),具有更短的脱模时间;还有改良版REFPAC(PP)具有更好反碳絮凝的作用。
