E-SY氧化铝–改善无氧化硅高性能板状刚玉和尖晶石浇注料-Almatis.PDF

E-SY氧化铝–改善无氧化硅高性能板状刚玉和尖晶石浇注料 泵送能力的新方法 R.W. McConnell: Almatis, 4701 Alcoa Road, Bauxite, Arkansas 72011, USA, G. Büchel: Almatis GmbH, Olof-Palme-Straße 37, 60439 Frankfurt/Main, Germany A. Buhr: Almatis GmbH, Olof-Palme-Straße 37, 60439 Frankfurt/Main, Germany R. Kockegey-Lorenz: Almatis GmbH, Giulinistraße 2, 67065 Ludwigshafen, Germany D. Gierisch: Almatis GmbH, Giulinistraße 2, 67065 Ludwigshafen, Germany 摘要 板状刚玉和尖晶石基高性能高纯浇注料的关键技术问题是在低加水量的情况 下具有可泵送能力。硅微粉的加入可使浇注料获得理想的流变性，浇注料可以在泵 送浇注和湿式喷射的活塞泵的正常压力下被泵送。但这不是一个很好的选择，因为 它将降低高温下的热机性能和抗侵蚀性。 我们的目标是开发氧化铝基质，它使得浇注料即使在双活塞泵的极大压力下 也表现出低的胀性流动行为。E-SY1000和2000解决了这一问题。试验证明使用E- SY1000和E-SY2000 作为基质氧化铝的板状刚玉浇注料具有这些泵所要求的流变 性。 E-SY1000和E-SY2000 的区别在于化学组成的不同。E-SY1000 是纯氧化铝基 的，E-SY2000含有氧化铝和富铝尖晶石相。在工业上众所周知，细的富铝AR78尖 晶石加入到浇注料中大大的增加了抗渣侵蚀性和热态强度。E-SY2000综合了优异 的泵送能力和富铝尖晶石的优点。E-SY2000 的使用引起了很大的兴趣，例如在钢 包上的应用。 本文基于实验室测试和现场实验，讨论新型氧化铝的性能和应用结果。 1 简介 人工合成的氧化铝基原料越来越广泛地应用于众多工业产品，例如耐火材 料、陶瓷、抛光材料等。整体内衬代替耐火砖是耐火材料工业的发展趋势。欧洲和 北美泵送施工耐火浇注料的技术不同。在欧洲常使用搅拌机-泵送，混合后的浇注 料在压缩空气的压力下通过软管被泵送。这种技术不太要求浇注料的流变性，常用 于振动或自流浇注料。北美常使用批量混合。然而常使用双活塞泵来泵送浇注料， 它会在浇注料内部产生高剪切力。高的剪切力要求浇注料具有低的胀性流动行为， 这要求我们特别关注浇注料的组成和流变性。浇注料的可泵送能力是湿式喷射施工 的必要条件，而较低的胀性流动行为一般能使施工变得容易。甚至使用小的低功率 灰浆泵实现长距离的泵送对于小面积修补是很重要的。除了泵送，低胀性流动 行为浇注料对于其它的施工方式也具有优越性，例如自流施工。 浇注料流变性取决于小于100 μm 的基质组分，尤其是小于45 μm,例如自流浇 [1,2] 注料比振动浇注料需要更多的细粉含量 。因为泵送能力需要非常低的胀性流动 行为，所以对于高纯板状刚玉和尖晶石浇注料实现泵送是困难的。最初使用硅灰作 为超细基质组分，但耐火度和热态机械稳定性降低了，因此局限了它在高性能应用 中的使用[3]。 2 什么构成了可泵送料? [1] 高性能浇注料的配方原则上由粗颗粒和基质细粉组成 。粗颗粒包含有45 μm 到几个毫米的板状刚玉，镁铝尖晶石耐火骨料，大约占整个配方重量的65%-75% 。 因为骨料属于刚性组分，在流动过程中，浇注料的流变行为主要由粘性变形所决 定。虽然仅占浇注料的25%-35% ，基质细粉，尤其是小于45 μm 的部分，也足以阻 止在流动过程中粗颗粒的碰撞。它们对最终产品的流变性，施工性能和强度发展有 很重要的影响。实验结果显示振动浇注料需要大约25% 的基质细粉，而自流浇注料 则在30%的以上。 首先使用自流浇注料来做泵送实验。然而经验告诉我们它们的流变性属胀性流 动行为，它们根本不能被泵送。详细的实验观察表明振动或自流浇注料都不具有获 得稳定性和泵送能力的流变性。浇注料的胀性流动行为必需足够小使它能够具有泵