自流耐火浇注料是近10年开发的新施工法耐火浇注料,是在低水泥系列耐火浇注料基础上创新的,是在固态最紧密堆积原理和流变学理论基础上发展起来的。该浇注料主要应用在衬体较薄、难以施工或修补衬体等热工设备上,经济效益显著。同时,在钢包和中间包、高炉出铁沟和渣沟、锅炉管保护层和焚烧炉炉排、加热炉和水泥窑等热工设备上,得到了应用,并初见成效。
自流耐火浇注料(S·F·C)是一种高触变性的拌合料靠自身重力作用而能流动和脱气的材料,称为自流耐火浇注料。其特点是:浇注料性能与振动型低水泥系列耐火浇注料相似或略好些:无需振动设备,也不用换钢纤插捣或击打外模,因此能减少施工费用、无噪声污染和降低劳动强度:浇注料的基质材料品质高、用量大,骨料需加工近似圆形并用吸水率小的料,这样才能保证其自流性、排气性和致密性,但原材料成本略有增大。
不定型耐火材料的研究和开发工作,主要是耐火骨料临界粒径和颗粒级配(含超微粉),结合剂和外加剂。众所周知,超微粉技术的应用,开创了一代低水泥系列耐火浇注料。未来纳米技术的应用,必将改变耐火浇注料的面貌。耐火骨料临界粒径放大到25mm左右,使钢包耐火浇注料的使用寿命有较大的提高。自流耐火浇注料能够自流和有良好的性能,也是遵循上述原则,其主要措施有以下几种:
(1)合适的骨料颗粒和颗粒级配。耐火骨料临界颗粒为5mm,偶尔加大到8mm。因为骨料粒径大,自身重量大,难以悬浮和流动。同时,一般应采用近似球形、吸水率低的耐火骨料,以方便流动。
自流耐火浇注料的颗粒级配是保证其最紧密堆积(即颗粒间空隙率最小)的基础,也是保证其流动性的关键。颗粒级配不合理,难以获得其致密性和自流性。特别是骨料级配和粉料级配及其二者之比,对浇注料的流动性影响更大。自流耐火浇注料一般采用连续级配,能用较少的水用量拌和,就能获得较大的流动性,配置成功自流耐火浇注料基本能满足自流耐火浇注料的颗粒级配。
自流耐火浇注料在配置过程中,与振动耐火浇注料相比,其基质材料多些,拌和料黏度适中并形成悬浮状态,耐火骨料互不接触而被基质浆体所包裹,从而在其自身重力作用下基质发生流动,并带动骨料一起流动。据研究与实践证明,自流耐火浇注料的颗粒级配(%):≤0.045mm,26~40:0.045~1mm,18~33:>1mm,35~50.耐火骨料与耐火粉料质量比为6:4最好,最小质量闭月为6.5:3.5.耐火骨料 粗、中、细的质量比约为20:45:35:耐火粉料细粉与超微粉的质量比以2.1~2.8为宜。总之,自流耐火浇注料的颗粒级配十分重要,应做到颗粒间互为填充而无空隙,达到最大的堆积密度,水用量适中而达到润滑颗粒且能自由流动的目的。这就是说,合理的颗粒级配,重要标志是颗粒空间(或间隙)完全被填充,水只起颗粒间润滑作用。因此,只有临界颗粒和颗粒级配(或分布)合理,才能配制成高性能的自流耐火浇注料。