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泵送耐火澆注料的研制及應用
  • 作者:江宣    來(lái)源:江蘇江能新材料科技有限公司    時(shí)間:2022/11/17    點(diǎn)擊:1685

1、現狀

  澆注料具有生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單,使用設備少,應用性強的特點(diǎn)。但在施工過(guò)程中,很多窯爐作業(yè)空間受限、在高空處作業(yè)位置受限,甚至有些區域完全無(wú)作業(yè)空間,材料吊裝困難,完全依靠人工作業(yè),導致作業(yè)難度大、作業(yè)速度慢。在這種情況下,對于施工量大,作業(yè)空間不足的澆注部位,施工尤其不利。


  因此借鑒混凝土澆注的方式采用泵送澆注,既有利于提高施工進(jìn)度,又可以避免受限空間作業(yè)的種種不利因素。與混凝土相對比,耐火澆注料是采用高鋁水泥為結合劑,鋁酸鹽水泥對比混凝土采用的硅酸鹽水泥,由于對其高溫性能的要求,鋁酸鹽水泥的CaO含量低;同時(shí)由于耐高溫的需求水泥的加入量受到一定的限制,導致的澆注料的流動(dòng)性有余但粘度不足;另外由于鋁酸鹽水泥屬于快硬性水泥,具有固化速度快的特點(diǎn)。在泵送的過(guò)程中,一方面,由于澆注料的粘度較低,泵送過(guò)程中出現粉料與顆粒離析,導致顆粒沉淀離析堵管的現象;另外一方面澆注料與泵送管道摩擦,容易發(fā)熱并迅速固化,容易造成泵送管道堵塞。因此如何解決這兩個(gè)問(wèn)題成為了澆注料能否泵送施工的關(guān)鍵。


2、泵送澆注料的研發(fā)

2.1普通的澆注料

  普通的澆注料一般由0~15mm的高鋁骨料60%~70%,細粉10%~25%,硅微粉3%~7%,氧化鋁粉3%~7%,高鋁水泥結合劑5%~15%,配以三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉作為減水劑,加水攪拌后進(jìn)行澆注作業(yè)。為消除泵送過(guò)程中不不利因素,本試驗在普通澆注料的基礎上作了一些改進(jìn)。一方面是調整了顆粒級配,同時(shí)添加了增稠劑,使澆注料的粘度增加,保證泵送過(guò)程中顆粒和粉料不分離;另外一面添加了緩凝劑,延長(cháng)澆注料的凝固時(shí)間,保證泵送過(guò)程中不發(fā)熱凝固。試驗過(guò)程中同時(shí)對每一種原料都制定了嚴格的質(zhì)量要求。理化指標見(jiàn)表1。


 


  添加劑主要采用三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉做減水劑,添加羥甲基纖維素做增稠劑,添加防爆纖維防止烘烤過(guò)程中炸裂。

  

  根據以上原材料設計了4組配料方案,分別進(jìn)行攪拌后泵送施工對比。見(jiàn)表2。


 


  根據以上配料方案進(jìn)行制樣,然后進(jìn)行物理和化學(xué)指標測試。同時(shí)參考泵送混凝土的可泵性指標,主要采用單點(diǎn)試驗法,以坍落度試驗進(jìn)行評價(jià),因此對本澆注料的坍落度也進(jìn)了測試,其結果見(jiàn)表3。


 


  從以上測試結果來(lái)看,化學(xué)指標及物理指標都能達到澆注料的使用標準,通過(guò)添加緩凝劑后,在25℃的常溫下,初凝時(shí)間都能大于60min,理論上能滿(mǎn)足施工要求。但是在同等的加水量的條件下,方案4的坍落度最大,自密實(shí)性最好。


2.2泵送澆注料的使用

  根據以上4個(gè)配料方案各生產(chǎn)1噸澆注料,到現場(chǎng)進(jìn)行攪拌后泵送試驗,試驗采用的泵送設備是耐火材料澆注泵,其主要技術(shù)參數如表4。


 


  根據現場(chǎng)使用情況,試驗泵送距離35m,垂直高度13米,出泵后前端采用硬管連接的方式,尾端管道采用軟管連接,有利于施工過(guò)程中拖拽,變更施工位置。配料方案1-4加水量均采用6%~6.5%的加水量進(jìn)行攪拌。均一次性泵送成功,但是相比較下方案4的攪拌后粘稠度及泵送的流動(dòng)性及脫模后管觀(guān)察澆注料的自密性均比其他方案良好。


3、結語(yǔ)

  (1)通過(guò)添加羥甲基纖維素對澆注料的粘稠度進(jìn)行改良有利于提高澆注泵送性能。

  (2)通過(guò)添加緩凝劑延長(cháng)澆注料的初凝時(shí)間,有利于減少泵送過(guò)程中澆注料發(fā)熱堵管子現象。

  (3)通過(guò)調整澆注的顆粒級配,可增加澆注料的粘稠度和流動(dòng)性,有利于提高澆注泵送性能。


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