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微硅粉對(duì)耐火澆注料性能的影響
該試塊振動(dòng)成型后,在室溫下自然養(yǎng)護(hù)24h后脫模,經(jīng)110℃×24h烘干處理后,于每個(gè)試塊的預(yù)留圓孔中放入25g渣樣(粒度≤3Mm),進(jìn)行1500℃×3h熱處理,待試樣自然冷卻后,將試塊沿圓孔中心線縱向剖開,測(cè)量侵蝕深度,以評(píng)價(jià)抗渣性的優(yōu)劣。
3.4 試驗(yàn)方法
。1) 依照上述基本配方a,保持硅灰4%不變,逐量摻加α-Al2O3微粉:0、2、4、6、8???,同時(shí)降低特級(jí)礬土粉用量,以保持粉料總量不變;
。2) 依照上述基本配方b,保持α-Al2O3微粉4%不變,逐量摻加硅灰:0、2、4、6、8???,同時(shí)降低特級(jí)礬土粉用量,以保持粉料總量不變;
(3) 依照上述基本配方c,α-Al2O3微粉總量保持2%不變,詳見P7表3.配方,作了6組試驗(yàn);
(4) 依照基本配方a及b ,分別成型抗渣試塊。
4. 測(cè)試結(jié)果及討論
4.1 微粉摻量對(duì)加水量及成型性能的影響
。1) α-Al2O3微粉保持一定量不變,隨硅灰摻量增加,用水量呈下降趨勢(shì)
圖1.硅灰摻量對(duì)加水量的影響
(2) 硅灰保持一定量不變,隨α-Al2O3微粉摻量增加,用水量變化不大,即α-Al2O3微粉對(duì)材料的成型性能影響不大
圖2. α-Al2O3微粉對(duì)加水量的影響
(3) 當(dāng)僅用硅灰4%,不摻加α-Al2O3微粉,加水量6%;當(dāng)僅用 α-Al2O3微粉4%,不摻加硅灰,加水量9%;可見,硅灰的填充效果及減水性均好于α-Al2O3微粉。
。4) 超微粉的填充效果不僅取決于它的細(xì)度,還與微粉的形狀及活性有關(guān)。硅灰呈中空球狀有活性,其作用優(yōu)于α-Al2O3微粉。
。5)超微粉用量有個(gè)*佳值 超微粉用量過少時(shí),骨粉料間的空隙未填充滿,水用量過大,體積密度小,顯氣孔率高;當(dāng)超微粉用量過高時(shí),填充空隙有余,剩余的超微粉需用水,且不密實(shí),顯氣孔率也無變化;超微粉用量適宜時(shí),摻加的超微粉將全部填充到澆注料的孔隙中而無不足或剩余,致使包覆的游離水釋放出來,潤(rùn)濕顆粒的表面,使之具有良好的觸變性。在澆注料振動(dòng)成型時(shí),由于內(nèi)粘滯阻力和屈服應(yīng)力的值較小,球型超微粉的運(yùn)動(dòng)摩擦力也小,因此澆注料具有良好的流動(dòng)性。
。6)硅灰的減水性能等雖然優(yōu)于α-Al2O3微粉,但由上可知,兩種微粉配合使用效果更好。在本試驗(yàn)中硅灰加入量6%,α-Al2O3微粉加入量2%,為*佳。
4.2 超微粉用量對(duì)強(qiáng)度的影響
。1)硅灰用量對(duì)強(qiáng)度的影響
α-Al2O3微粉摻量保持不變,隨硅灰用量增加,烘干耐壓強(qiáng)度顯著提高
圖3.硅灰用量對(duì)烘干耐壓強(qiáng)度的影響
。2)α-Al2O3微粉用量對(duì)強(qiáng)度的影響
硅灰摻量保持不變,隨α-Al2O3微粉用量增加,烘干耐壓強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)(見下頁圖4.)
。3)當(dāng)不加硅灰,只加α-Al2O3微粉4%,烘干耐壓強(qiáng)度為9.8Mpa;當(dāng)不加α-Al2O3微粉,只加硅灰4%,烘干耐壓強(qiáng)度為27.4Mpa;可見,單獨(dú)使用硅灰的效果優(yōu)于單獨(dú)使用α-Al2O3微粉的效果。
。4)兩種微粉配合使用時(shí),其用量有一個(gè)*佳值。應(yīng)根據(jù)耐火骨料、粉料、水泥的品種、品級(jí)和用量,合理選擇超微粉的品種及確定適當(dāng)用量。同時(shí),應(yīng)注意選取相應(yīng)的外加劑。
圖4. α-Al2O3微粉用量對(duì)烘干耐壓強(qiáng)度的影響
4.3 α-Al2O3微粉細(xì)度對(duì)材料性能的影響
(1) 烘后強(qiáng)度以第②組*高,第⑤組次之;燒后強(qiáng)度以第⑤組*高,第②組次之。
。2) 第⑤組,即不同細(xì)度的α-Al2O3微粉復(fù)合使用,強(qiáng)度較高;如果只用一種α-Al2O3微粉,可參照第②組采用細(xì)度為5μm的中細(xì)度粉。
表3. α-Al2O3微粉細(xì)度對(duì)材料性能的影響
編 號(hào) ①、凇、邸、堋、荨、
基本配方 c c c c c c
α-Al2O3微粉 (%) 細(xì) 2 0 0 1 1 0
中 0 2 0 1 0 1
粗 0 0 2 0 1 1
耐壓強(qiáng)度 (Mpa) 110℃×24h 51.6 57.2 48.4 52.4 57.6 50.2
1400℃×3h 29.6 27.6 28 20.8 34.8 20.0
抗折強(qiáng)度 (Mpa) 110℃×24h 8.19 9.47 4.68 4.09 6.66 4.68
1400℃×3h 1.63 5.15 2.22 3.98 5.85 1.76
注:細(xì)——細(xì)度為2μm的α-Al2O3微粉
中——細(xì)度為5μm的α-Al2O3微粉
粗——細(xì)度為800目的α-Al2O3微粉
4.4 超微粉對(duì)材料抗渣性能的影響
。1) 如果材料致密度較高,顯氣孔率較低,熔渣便不易滲入到耐火
材料內(nèi)部,其抗渣性能相應(yīng)也會(huì)優(yōu)良一些。我們知道,在配制低水泥系列澆注料時(shí),只要超微粉使用得當(dāng),便可配制出相對(duì)致密的澆注料,可以提高其抗渣侵蝕性。因此,由基礎(chǔ)配方a及b,做了若干組試驗(yàn),以觀察其對(duì)抗渣性的影響。
(2) 由試驗(yàn)可知,如果超微粉用量過高,會(huì)增加材料中游離石英的
含量,致使其渣滲透深度顯著增大,即導(dǎo)致了材料抗渣性的下降。
。3) 如果超微粉用量適宜(在本試驗(yàn)條件下,6~10%左右),材料
抗渣性*好。
5. 結(jié)論
。1) 兩種微粉配合使用,材料性能較好;
。2) 單獨(dú)使用一種微粉時(shí),硅灰效果優(yōu)于α-Al2O3微粉;
。3) 當(dāng)α-Al2O3微粉用量一定時(shí),增大硅灰,水用量顯著降低。
。4)本試驗(yàn)條件下,超微粉適宜用量:硅灰 6%,α-Al2O3微粉 2%,此時(shí)加水量、成型性能、強(qiáng)度和抗渣性能*優(yōu)。