自流澆注料是一種新型耐火材料 ,該自流料與普通澆注料相比 ,具有明顯的優(yōu)勢(shì)。它不但繼承了低水泥澆注料致密度高、具有良好的耐火性能 ,抗侵蝕性能和耐磨性能等優(yōu)點(diǎn) ,而且施工上不需要振動(dòng)設(shè)備而能夠自行流動(dòng) ,自行固化密實(shí)。同時(shí)，自流料以其優(yōu)良的施工性能將廣泛地應(yīng)用于其它工業(yè)窯爐 ,如加熱爐、均熱爐的整體澆注、回轉(zhuǎn)窯冷卻器及燒嘴部位等，其使用壽命與傳統(tǒng)澆注料相比將提高一倍。
1：自流料的流動(dòng)性
自流澆注料是以混合后流動(dòng)性為特征。為了評(píng)價(jià)其流動(dòng)性，需要在料流臺(tái)上測(cè)量自流值。 我們用自制的儀器模擬實(shí)際施工條件測(cè)流動(dòng)值。如圖 1所示。實(shí)驗(yàn)方法如下: 將空?qǐng)A錐模具置于平板上，然后把混合好的自流料倒入模中，待物料充滿后，把超出模上口的物料刮去，隨即垂直提起錐模，讓物料在平板上自動(dòng)流動(dòng)。一分鐘后，測(cè)量平板上2～3處的直徑，然后按下式計(jì)算:
自流值反映澆注料的自流性能 ,可以衡量自流料是否具有適當(dāng)?shù)氖┕ば阅芎头�(wěn)定的物理性能。 自流值小 ,物料流動(dòng)性差 ,而且施工時(shí)達(dá)不到致密填充;自流值過(guò)大 ,物料在施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的顆粒偏析。專(zhuān)家認(rèn)為 ,自流值應(yīng)在 50～ 100%之內(nèi) ,以80%左右為最佳。
2 影響自流料流動(dòng)性的因素
2.1加水量
自流澆注料對(duì)加水量特別敏感，加水量不足、自流值太小，物料不能正常流動(dòng)填充，氣泡不能排出來(lái);加水量過(guò)大，會(huì)引起骨料下沉，從而導(dǎo)致骨料與基質(zhì)發(fā)生分離，并且水分過(guò)多會(huì)損害材料的密度和強(qiáng)度，以及耐侵蝕性能和耐磨性能等等。
2.2顆粒級(jí)配
原料: (1)骨料: 特級(jí)礬土。(2)粉料: 特級(jí)礬土粉，uf-SiO2，純鋁酸鈣水泥，α-Al2 O3 微粉。 經(jīng)實(shí)驗(yàn) ,得出流動(dòng)性與顆粒級(jí)配的關(guān)系見(jiàn)表1
自流澆注料的流動(dòng)性來(lái)自水泥漿，＜1mm部分多則泥漿多 ,流動(dòng)性好 ,而粉料太多則需水量大，所以增加1～0mm的顆粒組分是有利的。從表1可以看出＞1mm顆粒組分大50%時(shí)，很難獲得較好的流動(dòng)性，研究結(jié)果表明: 具有良好流動(dòng)性的粒度構(gòu)成范圍: ＞1mm 35～50% ，1～0mm 15~30% ，＜0. 088mm35～50%。
2.3 粗顆粒級(jí)配與臨界粒度
在級(jí)配:＞1mm40% , 1～0mm20%、＜0. 088mm40%的情況下，骨料中粗細(xì)配比對(duì)流動(dòng)性的影響見(jiàn)表2。 從表2中可以看出，粗粒量大則流動(dòng)性好，有人說(shuō)把臨界粒度控制在5mm以下，實(shí)驗(yàn)表明，結(jié)論正相反。從理論上說(shuō)，＞1mm組分中顆粒越大，則比表面越小，與泥漿的接觸面積也越小，流動(dòng)阻力小，則流動(dòng)性好。
2.4水泥的影響
自流量隨水泥用量的增加，需水量增加，流動(dòng)性變差，且對(duì)高溫強(qiáng)度不利。另一方面，水泥用量太少，其中溫強(qiáng)度偏低，所以水泥的加入量以5%左右為宜。水泥的礦物組成也會(huì)對(duì)自流料的流動(dòng)性產(chǎn)生一定的影響。比如純鋁酸鈣水泥與礬土水泥作結(jié)合劑時(shí)，使用減水劑和分散劑的比例應(yīng)作一定的調(diào)整。
2.5超細(xì)粉的影響
在低水泥澆注料中，硅微粉起著重要的作用，它對(duì)降低加水量，提高水化結(jié)合強(qiáng)度有好處，可以通過(guò)增加硅微粉的加入量來(lái)提高耐壓強(qiáng)度。但是SiO2微粉的凝聚會(huì)使流動(dòng)值變差。如圖2所示。并且過(guò)多地加入SiO2微粉在高溫下SiO2 由非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)而產(chǎn)生膨脹 ,所以 SiO2微粉合適加入量是很重要的。SiO2 微粉質(zhì)量對(duì)流動(dòng)性的影響也很大 ,平均粒徑應(yīng)控制在 0. 2um以下。同樣，Al2O3微粉也具有減水作用，且隨添加量的增加，使流動(dòng)性下降的幅度較小。如圖3所示。同時(shí)Al2O3 微粉的平均粒度應(yīng)控制在3um以下，否則會(huì)影響自流料的流動(dòng)性。并且 Al2O3 微粉與硅微粉之間應(yīng)有一個(gè)最佳配合比。另外，經(jīng)測(cè)試，自流料中加入0. 8～1. 2‰的六偏磷酸鈉，自流料的流動(dòng)值達(dá)到最佳。它既可以充當(dāng)分散劑又起到減水的作用 ,且這兩種性能明顯優(yōu)于三聚磷酸鈉。