不定形耐火澆注料在振動(dòng)澆注時(shí)會(huì)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(kāi)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(guò)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(duì)于耐火材料使用現(xiàn)場(chǎng)澆注的情形時(shí)，往往由于施工條件的困難，現(xiàn)場(chǎng)加水量是難以控制，因此通過(guò)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(duì)原配方調(diào)整較大，對(duì)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(lái)國(guó)外一些先進(jìn)的高分子外加劑公司開(kāi)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(wèn)題，同時(shí)對(duì)澆注料的使用不產(chǎn)生負(fù)面影響。本工作主要對(duì)比研究了添加防泌水劑和增加氧化鋁微粉用量?jī)煞N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(duì)比試驗(yàn)。

2.3 實(shí)驗(yàn)的制備與性能檢測(cè)

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(cè)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(duì)于澆注料的泌水性檢測(cè)方法采用之前的一篇文獻(xiàn)報(bào)道。

檢測(cè)原理為測(cè)量振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)時(shí)通過(guò)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(cè)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(cè)量總重量，記為M3;(3) 將料筒、接料盤和底盤固定在振動(dòng)臺(tái)上，開(kāi)啟振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)10min;(4) 振動(dòng)結(jié)束后，取出接料盤并測(cè)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(duì)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(shuō)明防泌水劑T20的加入對(duì)澆注料的流動(dòng)值不會(huì)產(chǎn)生任何影響。

剛玉-尖晶石低水泥澆注料因加水量過(guò)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(guò)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(méi)有發(fā)生降低。

3.3 高溫?zé)笾笜?biāo)

經(jīng)過(guò)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(guò)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(lái)的強(qiáng)度指標(biāo)，但是T3的燒后抗折耐壓強(qiáng)度較原來(lái)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(lái)。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(lái)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(duì)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(lái)解決，但是從后期的使用效果和原料成本來(lái)看，增加氧化鋁微粉用量會(huì)明顯提高原料成本以及對(duì)材料的配方改動(dòng)較大，會(huì)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(wèn)題，同時(shí)還對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(chǎng)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(duì)材料前期施工性、流動(dòng)性、后期高溫性能均無(wú)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(duì)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(jiǎn)單好用

主要應(yīng)用領(lǐng)域

水泥、低水泥、超低水泥和無(wú)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。