第12期 曹喜营等：矾士基2O3一MgO质振动浇注料的流变性能 ,1593 表8不同粒度分布系数浇注料的加水量和流动值 均黏度的关系，可以看出，振动流动值确实与相对 Table 8 Water content and flow value of castable for different particle 平均黏度有较好的对应关系，总体而言，流变性能 size dist ribution coefficients 越好（表现在较低的相对平均黏度），流动性也越好 9 加水量（质量分数）/% 振动流动值/% (表现在较高的振动流动值)·由于实验点较少，暂 0.23 5.7 72.5 不适于回归成对应的数学方程， 0.27 5.3 70 200 0.29 5.25 70 70 160 0.31 5.2 8120 10 80 40 0.1 0.2 0.3 0.4 -0.23 相对平均黏度N.m.min.r) -0.27 .-0.29 -0.31 图10浇注料振动流动值和相对平均黏度的关系 Fig,10 Relationship between vibration flow value and relative aver- 20304050 607080 转速/(r.min age viscosity 图9不同粒度分布系数浇注料的流变曲线 3结论 Fig.9 Rheological curves of the castable at different particle size (1)矾土基Alz03一Mg0质振动浇注料在振动 dist ribution coefficients 条件下为Bingham流体，并具有剪切稀化和正触 表9不同粒度分布系数浇注料的流变参数 变性， Table 9 Rheological parameters of the castable for different particle (2)硅灰种类对浇注料的流变性有一定的影 size dist ribution coefficients 响.硅灰含量（质量分数3%~5%）对浇注料的流变 相对屈服应力/ 相对塑性黏度/ 相对平均黏度/ 性有较大影响，随着硅灰含量的增大，浇注料的流变 (Nm) (N'm -minr) (N'm'min'r-1) 性逐渐变好， 0.23 4.729 0.0536 0.227 (3)在实验的镁砂粉粒度下，镁砂粉含量（质量 0.27 2.535 0.0658 0.143 分数4%~12%)对浇注料的流变性影响较小 0.29 2.065 0.0591 0.131 (4)分散剂三聚磷酸钠加入量为0.13%~ 0.31 1.92 0.0615 0.131 0.19%(质量分数)时，对浇注料的流变性影响较大 随分散剂加入量的增加，浇注料流变性逐渐变好，在 对于浇注料的流动速率，从浇注料的Bingham 0.19%时又变差，最佳加入量为0.15%~0.17%. 流变方程，可以推出=， . 因此流动速率(Y剪 (5)随Andreassen粒度分布系数的逐渐增加 (0.23~0.31),在保持流动值基本不变的前提下，加 切速率)与t(剪切状态)、（屈服应力）和，（塑性 水量逐渐降低，流变性逐渐变好，在0.29以后变化 黏度)有关，剪切状态与材料的体积密度、材料尺寸 不大 (试样尺寸)和振动受力等有关，对于同类型的混凝 (6)流变性和流动性有较好的相关性，浇注料 土和相同的流动值实验方法而言，剪切状态是一样 的流变性能越好，流动性也越好，表现在平均黏度越 的，因此流动速度取决于屈服应力和塑性黏度这两 低，振动流动值越高， 个流变参数.在实际的流动值测试中，由于剪切应 力在流动过程中是不断变化的，流动速率也是不断 参考文献 变化的，而表观黏度反映了浇注料在流动中某剪切 [1]LiZ G.Wang Z M.Zhang S H,et al.The rheology of unshaped refractories.Refractories,2006.40(Spee Issue):53 应力下的流动速率，因此可用平均表观黏度来反映 (李再耕，王战民，张三华，等。不定形耐火材料流变学.耐火 浇注料在流动中的平均速率。 材料，2006,40（特刊）：53) 图10为本实验中浇注料振动流动值和相对平 (下转第1624页)表8 不同粒度分布系数浇注料的加水量和流动值 Table8 Water content and flow value of castable for different particle size distribution coefficients q 加水量（质量分数）／％ 振动流动值／％ 0∙23 5∙7 72∙5 0∙27 5∙3 70 0∙29 5∙25 70 0∙31 5∙2 70 图9 不同粒度分布系数浇注料的流变曲线 Fig．9 Rheological curves of the castable at different particle size distribution coefficients 表9 不同粒度分布系数浇注料的流变参数 Table9 Rheological parameters of the castable for different particle size distribution coefficients q 相对屈服应力／ （N·m） 相对塑性黏度／ （N·m·min·r －1） 相对平均黏度／ （N·m·min·r －1） 0∙23 4∙729 0∙0536 0∙227 0∙27 2∙535 0∙0658 0∙143 0∙29 2∙065 0∙0591 0∙131 0∙31 1∙92 0∙0615 0∙131 对于浇注料的流动速率‚从浇注料的 Bingham 流变方程‚可以推出γ · ＝ τ－τk ηp ．因此流动速率（γ · 剪 切速率）与 τ（剪切状态）、τk （屈服应力）和 ηp （塑性 黏度）有关．剪切状态与材料的体积密度、材料尺寸 （试样尺寸）和振动受力等有关．对于同类型的混凝 土和相同的流动值实验方法而言‚剪切状态是一样 的‚因此流动速度取决于屈服应力和塑性黏度这两 个流变参数．在实际的流动值测试中‚由于剪切应 力在流动过程中是不断变化的‚流动速率也是不断 变化的‚而表观黏度反映了浇注料在流动中某剪切 应力下的流动速率‚因此可用平均表观黏度来反映 浇注料在流动中的平均速率． 图10为本实验中浇注料振动流动值和相对平 均黏度的关系．可以看出‚振动流动值确实与相对 平均黏度有较好的对应关系．总体而言‚流变性能 越好（表现在较低的相对平均黏度）‚流动性也越好 （表现在较高的振动流动值）．由于实验点较少‚暂 不适于回归成对应的数学方程． 图10 浇注料振动流动值和相对平均黏度的关系 Fig．10 Relationship between vibration flow value and relative aver￾age viscosity 3 结论 （1） 矾土基 Al2O3－MgO 质振动浇注料在振动 条件下为 Bingham 流体‚并具有剪切稀化和正触 变性． （2） 硅灰种类对浇注料的流变性有一定的影 响．硅灰含量（质量分数3％～5％）对浇注料的流变 性有较大影响‚随着硅灰含量的增大‚浇注料的流变 性逐渐变好． （3） 在实验的镁砂粉粒度下‚镁砂粉含量（质量 分数4％～12％）对浇注料的流变性影响较小． （4） 分散剂三聚磷酸钠加入量为 0∙13％ ～ 0∙19％（质量分数）时‚对浇注料的流变性影响较大． 随分散剂加入量的增加‚浇注料流变性逐渐变好‚在 0∙19％时又变差‚最佳加入量为0∙15％～0∙17％． （5） 随 Andreassen 粒度分布系数的逐渐增加 （0∙23～0∙31）‚在保持流动值基本不变的前提下‚加 水量逐渐降低‚流变性逐渐变好‚在0∙29以后变化 不大． （6） 流变性和流动性有较好的相关性．浇注料 的流变性能越好‚流动性也越好‚表现在平均黏度越 低‚振动流动值越高． 参 考 文 献 ［1］ Li Z G‚Wang Z M‚Zhang S H‚et al．The rheology of unshaped refractories．Ref ractories‚2006‚40（Spec Issue）：53 （李再耕‚王战民‚张三华‚等．不定形耐火材料流变学．耐火 材料‚2006‚40（特刊）：53） （下转第1624页） 第12期 曹喜营等： 矾土基 Al2O3－MgO 质振动浇注料的流变性能 ·1593·