,1592 北京科技大学学报 第31卷 2.5 Andreassen粒度分布系数对浇注料流变性的 团七0一P于0ˉ，它们通过物理吸附或化学吸附的 影响 Andreassen粒度分布系数是耐火浇注料常用的 方式吸附于胶态粒子，增大电位，形成静电斥力 种配方粒度设计方法，其计算公式为 从而达到分散、稳定体系的目的，浇注料的流变性变 CPFT/100=(D/DL) (3) 好，体现在相对屈服应力的降低；继续增大用量，分 式中，CPFT为粒径小于D的颗粒体积筛下量，D 散剂的吸附已达到饱和，过剩的分散剂电离出的阳 为颗粒尺寸，DL为最大颗粒尺寸，g为Andreassen 离子Na将压迫双电层，从而引起电位绝对值的 粒度分布系数 降低，最终使得胶体粒子之间重新絮凝，体系的相对 根据粒度分布设计软件o],按Andreassen粒度 屈服应力增大.其中三聚磷酸钠加入量在0.15%~ 分布系数分别取0.23、0.27、0.29和0.31等来设计 0.17%(质量分数)之间变化时，浇注料的流变性和 浇注料配比，结果如表7所示.设计时镁砂粉、尖晶 流动性较好 石粉和硅灰等原料的含量保持不变，差别于在不同 14 粒度级别的矾土颗粒和矾土粉的比例分布有所不 12 同.分散剂采用三聚磷酸钠，加入量为0.15%.实 验时调整各配方的加水量，控制振动流动值为70~ 80mm,加水量和流动值实验结果如表8所示.可以 -0.13% 看出，在控制振动流动值基本不变的情况下，随着粒 ◆-0.15% 度分布系数的增大，浇注料所需的加水量逐渐降低， 4-0.17% 0.19% 测定的浇注料的流变曲线如图9所示，相应的流变 参数结果如表9所示，可以看出，随着粒度分布系 20304050607080 转速(rmin) 数的增大，浇注料的相对屈服应力逐渐降低，但相对 塑性黏度几乎无多大变化，相对平均黏度值逐渐变 图8三聚磷酸钠加入量（质量分数）对浇注料流变曲线的影响 小，且当粒度分布系数达到0.29后，流变参数均无 Fig-8 Influence of STP's content on the rheological curves of the castable 明显变化，总体而言，随粒度分布系数的增大，流变 性逐渐变好，到0.29以后变化不大， 表6三聚磷酸钠加入量对浇注料流变参数和流动值的影响 2.6流变性和流动性的关系 Table 6 Influence of STP's content on the rheological parameters and 分析浇注料的流动性，本文认为流动性包含三 flow value of the castable 个特性：流动程度、流动速率和偏析性（泌水性），流 三聚磷酸 相对 相对 相对 振动 动程度指流动可能达到的最终限度：流动速率指流 钠的质量屈服应力 塑性黏度/ 平均黏度/ 流动 分数/%/(Nm)(Nmmin-(Nmmin-值/% 动的快慢；偏析性指材料的不均匀性，偏析性不好 0.13 5.6582 0.0624 0.299 58 时，骨料易和浆体分离 0.15 3.8475 0.0696 0.207 60 对流动值测试过程进行分析，本文认为自流值 0.17 3.3894 0.0774 0.198 62 测定的是停止流动后的流动值，反映流动的程度；振 0.19 4.9885 0.0861 0.264 60 动流动值测定的是15s振动后的流动值，反映在振 动条件下的流动速率 表7不同粒度分布系数的浇注料配方（质量分数）表 Table 7 Formulas of the castable at different particle size distribution coefficients % 特级矾土颗粒 特级矾土粉 烧结镁砂粉 烧结尖晶石粉 硅灰1 5~8mm 3-5mm 1-3mm 0~1mm 0.23 10.8 12.8 15.8 21.8 11.8 15 3 0.27 12.8 13.8 18.8 24.8 3.8 8 15 0.29 13.8 14.8 18.8 25.8 0.8 6 3 0.31 14.8 14.8 20.8 22.8 0.8 15 3团 ●O P ］ nO － O ‚它们通过物理吸附或化学吸附的 方式吸附于胶态粒子‚增大 ζ电位‚形成静电斥力‚ 从而达到分散、稳定体系的目的‚浇注料的流变性变 好‚体现在相对屈服应力的降低；继续增大用量‚分 散剂的吸附已达到饱和‚过剩的分散剂电离出的阳 离子 Na ＋将压迫双电层‚从而引起 ζ电位绝对值的 降低‚最终使得胶体粒子之间重新絮凝‚体系的相对 屈服应力增大．其中三聚磷酸钠加入量在0∙15％～ 0∙17％（质量分数）之间变化时‚浇注料的流变性和 流动性较好． 图8 三聚磷酸钠加入量（质量分数）对浇注料流变曲线的影响 Fig．8 Influence of STP’s content on the rheological curves of the castable 表6 三聚磷酸钠加入量对浇注料流变参数和流动值的影响 Table6 Influence of STP’s content on the rheological parameters and flow value of the castable 三聚磷酸 钠的质量 分数／％ 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） 振动 流动 值／％ 0∙13 5∙6582 0∙0624 0∙299 58 0∙15 3∙8475 0∙0696 0∙207 60 0∙17 3∙3894 0∙0774 0∙198 62 0∙19 4∙9885 0∙0861 0∙264 60 2∙5 Andreassen 粒度分布系数对浇注料流变性的 影响 Andreassen 粒度分布系数是耐火浇注料常用的 一种配方粒度设计方法．其计算公式为： CPFT／100＝（ D／DL） q （3） 式中‚CPFT 为粒径小于 D 的颗粒体积筛下量‚D 为颗粒尺寸‚DL 为最大颗粒尺寸‚q 为 Andreassen 粒度分布系数． 根据粒度分布设计软件［10］‚按 Andreassen 粒度 分布系数分别取0∙23、0∙27、0∙29和0∙31等来设计 浇注料配比‚结果如表7所示．设计时镁砂粉、尖晶 石粉和硅灰等原料的含量保持不变‚差别于在不同 粒度级别的矾土颗粒和矾土粉的比例分布有所不 同．分散剂采用三聚磷酸钠‚加入量为0∙15％．实 验时调整各配方的加水量‚控制振动流动值为70～ 80mm‚加水量和流动值实验结果如表8所示．可以 看出‚在控制振动流动值基本不变的情况下‚随着粒 度分布系数的增大‚浇注料所需的加水量逐渐降低． 测定的浇注料的流变曲线如图9所示‚相应的流变 参数结果如表9所示．可以看出‚随着粒度分布系 数的增大‚浇注料的相对屈服应力逐渐降低‚但相对 塑性黏度几乎无多大变化‚相对平均黏度值逐渐变 小‚且当粒度分布系数达到0∙29后‚流变参数均无 明显变化．总体而言‚随粒度分布系数的增大‚流变 性逐渐变好‚到0∙29以后变化不大． 2∙6 流变性和流动性的关系 分析浇注料的流动性‚本文认为流动性包含三 个特性：流动程度、流动速率和偏析性（泌水性）．流 动程度指流动可能达到的最终限度；流动速率指流 动的快慢；偏析性指材料的不均匀性‚偏析性不好 时‚骨料易和浆体分离． 对流动值测试过程进行分析‚本文认为自流值 测定的是停止流动后的流动值‚反映流动的程度；振 动流动值测定的是15s 振动后的流动值‚反映在振 动条件下的流动速率． 表7 不同粒度分布系数的浇注料配方（质量分数）表 Table7 Formulas of the castable at different particle size distribution coefficients ％ q 特级矾土颗粒 5～8mm 3～5mm 1～3mm 0～1mm 特级矾土粉 烧结镁砂粉 烧结尖晶石粉 硅灰1 0∙23 10∙8 12∙8 15∙8 21∙8 11∙8 8 15 3 0∙27 12∙8 13∙8 18∙8 24∙8 3∙8 8 15 3 0∙29 13∙8 14∙8 18∙8 25∙8 0∙8 8 15 3 0∙31 14∙8 14∙8 20∙8 22∙8 0∙8 8 15 3 ·1592· 北 京 科 技 大 学 学 报 第31卷