自流耐火澆注料是近10年開發(fā)的新施工法耐火澆注料,是在低水泥系列耐火澆注料基礎(chǔ)上創(chuàng)新的,是在固態(tài)最緊密堆積原理和流變學(xué)理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。該澆注料主要應(yīng)用在襯體較薄、難以施工或修補(bǔ)襯體等熱工設(shè)備上,經(jīng)濟(jì)效益顯著。同時(shí),在鋼包和中間包、高爐出鐵溝和渣溝、鍋爐管保護(hù)層和焚燒爐爐排、加熱爐和水泥窯等熱工設(shè)備上,得到了應(yīng)用,并初見成效。
自流耐火澆注料(S·F·C)是一種高觸變性的拌合料靠自身重力作用而能流動(dòng)和脫氣的材料,稱為自流耐火澆注料。其特點(diǎn)是:澆注料性能與振動(dòng)型低水泥系列耐火澆注料相似或略好些:無(wú)需振動(dòng)設(shè)備,也不用換鋼纖插搗或擊打外模,因此能減少施工費(fèi)用、無(wú)噪聲污染和降低勞動(dòng)強(qiáng)度:澆注料的基質(zhì)材料品質(zhì)高、用量大,骨料需加工近似圓形并用吸水率小的料,這樣才能保證其自流性、排氣性和致密性,但原材料成本略有增大。
不定型耐火材料的研究和開發(fā)工作,主要是耐火骨料臨界粒徑和顆粒級(jí)配(含超微粉),結(jié)合劑和外加劑。眾所周知,超微粉技術(shù)的應(yīng)用,開創(chuàng)了一代低水泥系列耐火澆注料。未來(lái)納米技術(shù)的應(yīng)用,必將改變耐火澆注料的面貌。耐火骨料臨界粒徑放大到25mm左右,使鋼包耐火澆注料的使用壽命有較大的提高。自流耐火澆注料能夠自流和有良好的性能,也是遵循上述原則,其主要措施有以下幾種:
(1)合適的骨料顆粒和顆粒級(jí)配。耐火骨料臨界顆粒為5mm,偶爾加大到8mm。因?yàn)楣橇狭酱螅陨碇亓看,難以懸浮和流動(dòng)。同時(shí),一般應(yīng)采用近似球形、吸水率低的耐火骨料,以方便流動(dòng)。
自流耐火澆注料的顆粒級(jí)配是保證其最緊密堆積(即顆粒間空隙率最小)的基礎(chǔ),也是保證其流動(dòng)性的關(guān)鍵。顆粒級(jí)配不合理,難以獲得其致密性和自流性。特別是骨料級(jí)配和粉料級(jí)配及其二者之比,對(duì)澆注料的流動(dòng)性影響更大。自流耐火澆注料一般采用連續(xù)級(jí)配,能用較少的水用量拌和,就能獲得較大的流動(dòng)性,配置成功自流耐火澆注料基本能滿足自流耐火澆注料的顆粒級(jí)配。
自流耐火澆注料在配置過(guò)程中,與振動(dòng)耐火澆注料相比,其基質(zhì)材料多些,拌和料黏度適中并形成懸浮狀態(tài),耐火骨料互不接觸而被基質(zhì)漿體所包裹,從而在其自身重力作用下基質(zhì)發(fā)生流動(dòng),并帶動(dòng)骨料一起流動(dòng)。據(jù)研究與實(shí)踐證明,自流耐火澆注料的顆粒級(jí)配(%):≤0.045mm,26~40:0.045~1mm,18~33:>1mm,35~50.耐火骨料與耐火粉料質(zhì)量比為6:4最好,最小質(zhì)量閉月為6.5:3.5.耐火骨料 粗、中、細(xì)的質(zhì)量比約為20:45:35:耐火粉料細(xì)粉與超微粉的質(zhì)量比以2.1~2.8為宜?傊,自流耐火澆注料的顆粒級(jí)配十分重要,應(yīng)做到顆粒間互為填充而無(wú)空隙,達(dá)到最大的堆積密度,水用量適中而達(dá)到潤(rùn)滑顆粒且能自由流動(dòng)的目的。這就是說(shuō),合理的顆粒級(jí)配,重要標(biāo)志是顆?臻g(或間隙)完全被填充,水只起顆粒間潤(rùn)滑作用。因此,只有臨界顆粒和顆粒級(jí)配(或分布)合理,才能配制成高性能的自流耐火澆注料。