微矽粉對耐火澆注料效能的影響

該試塊振動成型後↟╃▩,在室溫下自然養護24h後脫模↟╃▩,經110℃×24h烘乾處理後↟╃▩,於每個試塊的預留圓孔中放入25g渣樣(粒度≤3Mm)↟╃▩,進行1500℃×3h熱處理↟╃▩,待試樣自然冷卻後↟╃▩,將試塊沿圓孔中心線縱向剖開↟╃▩,測量侵蝕深度↟╃▩,以評價抗渣性的優劣▩·。 

3.4 試驗方法 
(1) 依照上述基本配方a↟╃▩,保持矽灰4%不變↟╃▩,逐量摻加α-Al2O3微粉╃₪╃↟◕:0╃↟₪₪✘、2╃↟₪₪✘、4╃↟₪₪✘、6╃↟₪₪✘、8???↟╃▩,同時降低特級礬土粉用量↟╃▩,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↟╃▩,逐量摻加矽灰╃₪╃↟◕:0╃↟₪₪✘、2╃↟₪₪✘、4╃↟₪₪✘、6╃↟₪₪✘、8???↟╃▩,同時降低特級礬土粉用量↟╃▩,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; 
(4) 依照基本配方a及b ↟╃▩,分別成型抗渣試塊▩·。 


4.1 影響 
(1) α-Al2O3微粉保持一定量不變↟╃▩,隨矽灰摻量增加↟╃▩,用水量呈下降趨勢 
 
圖1.矽灰摻量對加水量的影響 
(2) 矽灰保持一定量不變↟╃▩,隨α-Al2O3微粉摻量增加↟╃▩,用水量變化不大↟╃▩,即α-Al2O3微粉對材料的成型效能影響不大 
 

圖2. α-Al2O3微粉對加水量的影響 
(3) 當僅用矽灰4%↟╃▩,不摻加α-Al2O3微粉↟╃▩,加水量6%;當僅用 α-Al2O3微粉4%↟╃▩,不摻加矽灰↟╃▩,加水量9%;可見↟╃▩,矽灰的填充效果及減水性均好於α-Al2O3微粉▩·。 
(4) 超微粉的填充效果不僅取決於它的細度↟╃▩,還與微粉的形狀及活性有關▩·。矽灰呈中空球狀有活性↟╃▩,其作用優於α-Al2O3微粉▩·。 
(5)超微粉用量有個*佳值 超微粉用量過少時↟╃▩,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;當超微粉用量過高時↟╃▩,填充空隙有餘↟╃▩,剩餘的超微粉需用水↟╃▩,且不密實↟╃▩,顯氣孔率也無變化;超微粉用量適宜時↟╃▩,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餘↟╃▩,致使包覆的遊離水釋放出來↟╃▩,潤溼顆粒的表面↟╃▩,使之具有良好的觸變性▩·。在澆注料振動成型時↟╃▩,由於內粘滯阻力和屈服應力的值較小↟╃▩,球型超微粉的運動摩擦力也小↟╃▩,因此澆注料具有良好的流動性▩·。
(6)矽灰的減水效能等雖然優於α-Al2O3微粉↟╃▩,但由上可知↟╃▩,兩種微粉配合使用效果更好▩·。在本試驗中矽灰加入量6%↟╃▩,α-Al2O3微粉加入量2%↟╃▩,為*佳▩·。 
4.2 超微粉用量對強度的影響 
(1)矽灰用量對強度的影響 
α-Al2O3微粉摻量保持不變↟╃▩,隨矽灰用量增加↟╃▩,烘乾耐壓強度顯著提高 
 
圖3.矽灰用量對烘乾耐壓強度的影響 
(2)α-Al2O3微粉用量對強度的影響 
矽灰摻量保持不變↟╃▩,隨α-Al2O3微粉用量增加↟╃▩,烘乾耐壓強度呈下降趨勢(見下頁圖4.) 
(3)當不加矽灰↟╃▩,只加α-Al2O3微粉4%↟╃▩,烘乾耐壓強度為9.8Mpa;當不加α-Al2O3微粉↟╃▩,只加矽灰4%↟╃▩,烘乾耐壓強度為27.4Mpa;可見↟╃▩,單獨使用矽灰的效果優於單獨使用α-Al2O3微粉的效果▩·。 
(4)兩種微粉配合使用時↟╃▩,其用量有一個*佳值▩·。應根據耐火骨料╃↟₪₪✘、粉料╃↟₪₪✘、水泥的品種╃↟₪₪✘、品級和用量↟╃▩,合理選擇超微粉的品種及確定適當用量▩·。同時↟╃▩,應注意選取相應的外加劑▩·。 
 
圖4. α-Al2O3微粉用量對烘乾耐壓強度的影響 
4.3 α-Al2O3微粉細度對材料效能的影響 
(1) 烘後強度以第②組*高↟╃▩,第⑤組次之;燒後強度以第⑤組*高↟╃▩,第②組次之▩·。 
(2) 第⑤組↟╃▩,即不同細度的α-Al2O3微粉複合使用↟╃▩,強度較高;如果只用一種α-Al2O3微粉↟╃▩,可參照第②組採用細度為5μm的中細度粉▩·。 
表3. α-Al2O3微粉細度對材料效能的影響 
編  號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 
基本配方 c c c c c c 
α-Al2O3微粉 (%) 細 2 0 0 1 1 0 
中 0 2 0 1 0 1 
粗 0 0 2 0 1 1 
耐壓強度 (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――細度為2μm的α-Al2O3微粉  
中――細度為5μm的α-Al2O3微粉 
粗――細度為800目的α-Al2O3微粉 

4.4 超微粉對材料抗渣效能的影響 
(1) 如果材料緻密度較高↟╃▩,顯氣孔率較低↟╃▩,熔渣便不易滲入到耐火 
材料內部↟╃▩,其抗渣效能相應也會優良一些▩·。我們知道↟╃▩,在配製低水泥系列澆注料時↟╃▩,只要超微粉使用得當↟╃▩,便可配製出相對緻密的澆注料↟╃▩,可以提高其抗渣侵蝕性▩·。因此↟╃▩,由基礎配方a及b↟╃▩,做了若干組試驗↟╃▩,以觀察其對抗渣性的影響▩·。 
(2) 由試驗可知↟╃▩,如果超微粉用量過高↟╃▩,會增加材料中游離石英的 
含量↟╃▩,致使其渣滲透深度顯著增大↟╃▩,即導致了材料抗渣性的下降▩·。 
(3) 如果超微粉用量適宜(在本試驗條件下↟╃▩,6~10%左右)↟╃▩,材料 
抗渣性*好▩·。 
5. 結論 
(1) 兩種微粉配合使用↟╃▩,材料效能較好; 
(2) 單獨使用一種微粉時↟╃▩,矽灰效果優於α-Al2O3微粉; 
(3) 當α-Al2O3微粉用量一定時↟╃▩,增大矽灰↟╃▩,水用量顯著降低▩·。 
(4)本試驗條件下↟╃▩,超微粉適宜用量╃₪╃↟◕:矽灰 6%↟╃▩,α-Al2O3微粉 2%↟╃▩,此時加水量╃↟₪₪✘、成型效能╃↟₪₪✘、強度和抗渣效能*優▩·。

常見問題╃₪╃↟◕:

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