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    泵送耐火澆注料的研制及應用
    • 作者:江宣    來源:江蘇江能新材料科技有限公司    時間:2022-11-17    點擊:580

    1、現狀

      澆注料具有生產過程簡單,使用設備少,應用性強的特點。但在施工過程中,很多窯爐作業空間受限、在高空處作業位置受限,甚至有些區域完全無作業空間,材料吊裝困難,完全依靠人工作業,導致作業難度大、作業速度慢。在這種情況下,對于施工量大,作業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度,又可以避免受限空間作業的種種不利因素。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。在泵送的過程中,一方面,由于澆注料的粘度較低,泵送過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問題成為了澆注料能否泵送施工的關鍵。


    2、泵送澆注料的研發

    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,加水攪拌后進行澆注作業。為消除泵送過程中不不利因素,本試驗在普通澆注料的基礎上作了一些改進。一方面是調整了顆粒級配,同時添加了增稠劑,使澆注料的粘度增加,保證泵送過程中顆粒和粉料不分離;另外一面添加了緩凝劑,延長澆注料的凝固時間,保證泵送過程中不發熱凝固。試驗過程中同時對每一種原料都制定了嚴格的質量要求。理化指標見表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程中炸裂。

      

      根據以上原材料設計了4組配料方案,分別進行攪拌后泵送施工對比。見表2。


     


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


     


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


    2.2泵送澆注料的使用

      根據以上4個配料方案各生產1噸澆注料,到現場進行攪拌后泵送試驗,試驗采用的泵送設備是耐火材料澆注泵,其主要技術參數如表4。


     


      根據現場使用情況,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性及脫模后管觀察澆注料的自密性均比其他方案良好。


    3、結語

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

      (2)通過添加緩凝劑延長澆注料的初凝時間,有利于減少泵送過程中澆注料發熱堵管子現象。

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


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