在澆注料中加入特殊材料以及有機(jī)纖維在干燥時(shí)，提高了透氣性。應(yīng)用該技術(shù)后，干燥時(shí)間縮短，且應(yīng)用于振動(dòng)澆注和自流澆注。
耐火澆注料的定義是“與類(lèi)似水硬性高鋁水泥的結(jié)合劑進(jìn)行混合、加水并在模具中固化獲得結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的耐火骨料”。除了澆注施工外，還可以進(jìn)行壓送施工、搗打施工、噴補(bǔ)施工等因?yàn)槟軌蚴褂脵C(jī)器進(jìn)行大量施工，所以被廣泛用于窯爐和設(shè)備的內(nèi)襯。耐火澆注料在施工后需要干燥，當(dāng)升溫速度控制不好則有可能出現(xiàn)龜裂和爆裂。所謂爆裂就是指在干燥工序產(chǎn)生的水蒸汽等氣體致使內(nèi)部蒸汽壓力超過(guò)了施工體的強(qiáng)度，導(dǎo)致施工體損傷的現(xiàn)象。
一般可以通過(guò)減緩升溫速度、延長(zhǎng)干燥時(shí)間加以控制，但是存在工期變長(zhǎng)的問(wèn)題。為了縮短干燥時(shí)間就要求提高水分蒸發(fā)效率。眾所周知，要更加快速地脫出施工體中的水分，提高透氣性是最有利的。
1試驗(yàn)方法
1.1 透氣率測(cè)定
選用特殊添加材料 X 以及有機(jī)纖維( A、B 兩種) 作為添加劑，以此獲得透氣性。期待特殊添加材料在澆注料內(nèi)部形成硅膠體，硅膠體中的水分在干燥初期的低溫區(qū)域脫水，硅膠體收縮在試樣內(nèi)部形成微裂紋。通過(guò)加入有機(jī)纖維，進(jìn)一步提高透氣性。
為了驗(yàn)證特殊添加材料和有機(jī)纖維對(duì)提高透氣性的效果，按表 1 列出的配料制備了鋁硅質(zhì)低水泥澆注料( 63% Al2O3，33% SiO2 ) 進(jìn)行了評(píng)價(jià)。澆注到Φ50 mm × 30 mm 的圓形模具中，于 15 ℃ 下養(yǎng)生24 h，脫模。然后在 110 ℃ × 24 h、150 ℃ × 24 h、250 ℃ × 24 h 的條件下加熱。根據(jù) JIS R2115 使用透氣率測(cè)定裝置測(cè)定了加熱試樣的透氣率。
1.2 關(guān)于大尺寸試樣干燥特性的評(píng)價(jià)
試樣的簡(jiǎn)圖示于圖 1。圖 1 所示試樣的尺寸是Φ300 mm × 300 mm，熱電偶置于150 mm × 150 mm中心位置，混煉好的澆注料進(jìn)行澆注，養(yǎng)生 24 h。如圖2所示，脫模后以 60 ℃ / h 的速度加熱到1 000 ℃。根據(jù)所獲得的試樣內(nèi)部溫度曲線對(duì)干燥特性進(jìn)行了評(píng)價(jià)
2結(jié)果
測(cè)定結(jié)果示于圖3。根據(jù)這次測(cè)定的結(jié)果，從養(yǎng)生到250 ℃加熱處理，沒(méi)有加入添加劑的試樣幾乎沒(méi)有透氣性。為了提高養(yǎng)生體脫水時(shí)的透氣率，加入了特殊添加材料X的No.2試樣、No.5 和 No.6試樣在從養(yǎng)生到加熱250 ℃時(shí)透氣性有所提高。另外發(fā)現(xiàn)加入了有機(jī)纖維A 的No.3和No.5試樣，在150 ℃加熱時(shí)透氣率提高很大。加入了有機(jī)纖維B的No.4 試樣和 No.6 試樣，在150 ℃和250 ℃加熱時(shí)透氣率提高。并用特殊添加材料和有機(jī)纖維的No.5 試樣和No.6 試樣，由于疊加效果的作用，透氣率大幅度提高。尤其是No.5 試樣，150 ℃ 加熱后透氣率顯著提高，特殊添加材料和有機(jī)纖維A并用特別有利于形成連通氣孔。
No.5 試樣透氣率有所提高，為了比較，對(duì) No.4試樣進(jìn)行了干燥試驗(yàn)。所獲得的試樣內(nèi)部溫度曲線示于圖 4。對(duì)應(yīng)設(shè)定溫度，No.4 試樣和 No.5 試樣幾乎都是按照相同的速度持續(xù)升溫，但是 No.4 試樣在 130 ℃附近升溫速度放緩，推測(cè)最大蒸汽壓力大約是0.3 MPa。而 No.5 試樣是在180 ℃放緩，推測(cè)蒸汽壓力大約是 1.0 MPa。另外從拐點(diǎn)位置算起，No.4 試樣的脫水完成時(shí)間比 No.5 試樣快 1.3 h 左右。由圖可知，No.4 試樣尺寸大、透氣率高、內(nèi)部蒸汽壓力沒(méi)有提高，干燥結(jié)束時(shí)間也早。
3結(jié)語(yǔ)
本文研究了加入特殊材料以及有機(jī)纖維的澆注料在干燥時(shí)透氣率的提高情況。結(jié)果表明: 在開(kāi)始脫水的溫度區(qū)域確保了透氣性，試樣內(nèi)部沒(méi)有蒸汽壓力殘留，縮短了脫水結(jié)束時(shí)間。該技術(shù)可以應(yīng)用于振動(dòng)澆注和自流澆注，干燥時(shí)間縮短，有望縮短工期。