不定形耐火澆注料在振動(dòng)澆注時(shí)會經(jīng)常發(fā)生泌水現(xiàn)象，泌水現(xiàn)象容易導(dǎo)致澆注料表面開裂，澆注料內(nèi)部出現(xiàn)分層偏析現(xiàn)象，從而影響到澆注料的最終使用性能。目前解決泌水現(xiàn)象的主要辦法是通過調(diào)整澆注料配方增加微粉用量，提高澆注料的粘度，從而達(dá)到防治泌水的效果;另一方面就是盡量減少澆注時(shí)的加水量。但是對于耐火材料使用現(xiàn)場澆注的情形時(shí)，往往由于施工條件的困難，現(xiàn)場加水量是難以控制，因此通過加水量的控制難以達(dá)到防止泌水的效果;而增加微粉用量可以起到一定的防止泌水效果，但是對原配方調(diào)整較大，對澆注料的后期使用影響較大，而且使用成本增加明顯。近年來國外一些先進(jìn)的高分子外加劑公司開發(fā)了一種新型的防泌水劑產(chǎn)品，很好解決了不定形耐火澆注料中的泌水問題，同時(shí)對澆注料的使用不產(chǎn)生負(fù)面影響。本工作主要對比研究了添加防泌水劑和增加氧化鋁微粉用量兩種方法在剛玉-尖晶石體系低水泥澆注料中的應(yīng)用效果。

試驗(yàn)

2.1 原料試驗(yàn)

所用的原料有：燒結(jié)板狀剛玉、78尖晶石、活性氧化鋁微粉、Secar71水泥、減水劑P201和防泌水劑Saceel T20。

2.2 試驗(yàn)方案

本試驗(yàn)主要是在剛玉-尖晶石體系低水泥澆注料中進(jìn)行對比試驗(yàn)。

2.3 實(shí)驗(yàn)的制備與性能檢測

將原料按照上面方案中的配比稱料、混合。加水?dāng)嚢铦沧⒄駝?dòng)成40mm×40mm×160mm的條樣。自然養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，再脫模在110℃干燥24小時(shí)，然后經(jīng)1500℃保溫3小時(shí)熱處理。分別根據(jù)GB/T 2997-2000、GB/T 3001-2000、YB/T 5203-1993檢測不同溫度處理后試樣的體積密度、顯氣孔率、常溫抗折耐壓強(qiáng)度、線變化率;對于澆注料的泌水性檢測方法采用之前的一篇文獻(xiàn)報(bào)道。

檢測原理為測量振動(dòng)臺振動(dòng)時(shí)通過狹縫通道進(jìn)入接料盤的析出漿體重量，并由此計(jì)算泌水率。具體方法如下：

(1) 測量料筒和接料盤的質(zhì)量分別記為M1和M2;

(2) 將一定量的澆注料裝入料筒并測量總重量，記為M3;(3) 將料筒、接料盤和底盤固定在振動(dòng)臺上，開啟振動(dòng)臺振動(dòng)10min;(4) 振動(dòng)結(jié)束后，取出接料盤并測量接料盤和漿體的總重，記為M4;振動(dòng)澆注料的泌水率計(jì)算公司公式為：

B泌水率=(M4-M2)*100%/(M3-M1)

結(jié)果與討論

3.1 施工性和泌水性

在剛玉-尖晶石質(zhì)低水泥澆注料的基礎(chǔ)配方中分別加入兩種不同加入量的水，一種澆注完后較為正常，另外一種明顯出現(xiàn)泌水，然后再按照出現(xiàn)泌水的水加入量分別加入氧化鋁微粉和防泌水劑Saceel T20進(jìn)行防泌水試驗(yàn)對比。

3.2 脫模強(qiáng)度和常溫強(qiáng)度

剛玉-尖晶石澆注料從4.1%的加水量增加到4.8%之后流動(dòng)值可以增加較多，但是澆注完后出現(xiàn)表面明顯泌水現(xiàn)象，T2的泌水率高達(dá)3.5%以上。T3中是多增加了5%的活性氧化鋁微粉，在同樣的4.8%加水量條件下，流動(dòng)值可以達(dá)到210mm，同時(shí)澆注完后泌水現(xiàn)象明顯好轉(zhuǎn)。T4是加入了0.005%的防泌水劑Saceel T20，也是在4.8%加水量條件下，流動(dòng)值和T2基本一致，同時(shí)澆注完后的防泌水效果更好。這說明防泌水劑T20的加入對澆注料的流動(dòng)值不會產(chǎn)生任何影響。

剛玉-尖晶石低水泥澆注料因加水量過多后出現(xiàn)泌水現(xiàn)象后，澆注料的脫模強(qiáng)度和干燥后的強(qiáng)度均出現(xiàn)較大范圍的降低。通過添加氧化鋁微粉和防泌水劑后泌水現(xiàn)象得到有效的解決，同時(shí)脫模和干燥后的抗折耐壓強(qiáng)度均沒有發(fā)生降低。

3.3 高溫?zé)笾笜?biāo)

經(jīng)過1500℃高溫處理后的抗折耐壓強(qiáng)度，體積密度和線變化率。可以看出，其高溫?zé)蟮膹?qiáng)度變化規(guī)律和前面的基本一致，也是T2的最低，加水過多導(dǎo)致泌水分層后也影響到高溫強(qiáng)度，而增加氧化鋁微粉的T3和加入防泌水劑的T4都可以保持原來的強(qiáng)度指標(biāo)，但是T3的燒后抗折耐壓強(qiáng)度較原來有較大的提升，主要是由于添加活性氧化鋁微粉促進(jìn)了材料的燒結(jié)性。此現(xiàn)象也可以從圖6的燒后體積密度和線變化規(guī)律反應(yīng)出來。圖6中T3的體積密度提高和線膨脹率降低都是由于氧化鋁微粉的增加促進(jìn)了試樣的燒結(jié)，但是燒結(jié)性太好的澆注料在高溫下也容易出現(xiàn)剝落現(xiàn)象。而T4加入防泌水劑的試樣在燒后的各項(xiàng)性能指標(biāo)上和原來基本上都保持一致。

因此，從上面的數(shù)據(jù)結(jié)果可以分析出，對于澆注料的泌水現(xiàn)象可以從添加氧化鋁微粉的用量和添加防泌水劑Saceel T20兩方面來解決，但是從后期的使用效果和原料成本來看，增加氧化鋁微粉用量會明顯提高原料成本以及對材料的配方改動(dòng)較大，會提高材料的燒結(jié)性，可能影響到后期的使用性能;而采用添加防泌水劑Saceel T20的成本要遠(yuǎn)比氧化鋁微粉的成本低，同時(shí)基本上不需要進(jìn)行改變和調(diào)整，只需要外加即可解決泌水問題，同時(shí)還對材料的其他性能不產(chǎn)生影響。

3.4 防泌水劑不同加入量對泌水性能的影響

該部分主要是研究了不同的防泌水劑Saceel T20加入量對剛玉-尖晶石低水泥澆注料的防泌水效果的影響研究。澆注料加水量還是控制在4.8%。

當(dāng)防泌水劑加入量達(dá)到0.005%的時(shí)候，澆注料的泌水率基本上處于穩(wěn)定值，繼續(xù)添加加入量防泌水效果提升不是十分明顯。因此建議防泌水劑Saceel T20的最佳加入量為0.005%。

結(jié)論

本文主要是針對剛玉-尖晶石低水泥澆注料的泌水現(xiàn)象進(jìn)行研究，主要得出以下結(jié)論：

(1)泌水現(xiàn)象對澆注料的常溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度影響較大;(2)添加防泌水劑Saceel T20和增加氧化鋁微粉都可以有效的解決澆注料泌水。但增加鋁微粉受限不同材料配比、水量敏感性調(diào)節(jié)較小和成本高昂，現(xiàn)場施工料感不好，后期性能變化較大，等多重因素制約，該方案并未得到使用者的認(rèn)可;同時(shí)，從綜合性價(jià)比考慮，添加高純的防泌水劑Saceel T20 成本極低，且各類體系適應(yīng)性高，對材料前期施工性、流動(dòng)性、后期高溫性能均無影響，是較好的解決方案。

(3)防泌水劑Saceel T20的最佳加入量為0.005%。

Saceel T20產(chǎn)品特點(diǎn)

降低材料對水的敏感度;

解決材料的泌水和偏析現(xiàn)象;

不影響材料的任何其他性能;

質(zhì)量穩(wěn)定，性價(jià)比高，簡單好用

主要應(yīng)用領(lǐng)域

水泥、低水泥、超低水泥和無水泥結(jié)合的剛玉質(zhì)澆注料、礬土質(zhì)澆注料、鎂質(zhì)澆注料、硅質(zhì)澆注料、碳化硅質(zhì)澆注料等。