前几天有客户在后台问到自流耐火浇注料的影响因素，所以今天讲一下这个。自流浇注料具有很好的流动性和间隙通过性，可以在无振动的条件下浇注施工，拆模后施工面光滑、平整。在衬体较薄，难以施工或修补衬体等热工设备上应用比较多。在钢包和中间包、高炉出铁沟和造沟、锅炉管保护层和焚烧炉护排、加热炉和水泥窑等热工设备上常用到自流耐火浇注料。自流耐火浇注料主要是靠里面的分散剂来增加浇注料的流动性，以此达到自流的效果。分散剂一般分为无机分散剂和有机分散剂两大类。常用的无机分散剂有硅酸盐类(例如水玻璃)和碱金属磷酸盐类(例如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等)。有机分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯等。自流耐火浇注料常用流动性评估方式采用流动度(值)来衡量。自流浇注料的施工较传统浇注料要方便得多，所用设备大致相同，但自流浇注料无须振动棒振动。混合设备一般用强力搅拌机，输送设备可采用吊装容器，但目前采用压送技术的较多，此技术使输送更加方便快捷，减轻了作业者的工作量。由于自流浇注料的流动性非常好，因此需要密封性好和结构强度高的模胎结构，以防止在施工过程中出现物料漏出。另外，自流浇注料不能失水，否则会影响流动性能，所以与自流浇注料接触的木质模胎表面要注意涂油。自流耐火浇注料之所以得到大范围应用，也与其不用钢钎插捣或击打外模，能减少施工费用、降低劳动强度，同时施工无噪声污染。自流耐火浇注料也有相应的国标标准，YB/ T4197-2009《自流耐火浇注料》里根据化学成分把自流浇注料分为高铝质、刚玉质、刚玉尖晶石质和铬刚玉质，同时又根据其化学成分分为SF50、SF55、SF60、SF65、SF90、SF92、SF90M、SF90C八个牌号。牌号中SF是英文Self-flow的缩写，M代表MgO，C代表Cr₂O₃，其中数字代表期主要成分的质量百分数。
表1 高铝质自流耐火浇注料理化指标
表2 刚玉质 、刚玉尖晶石质、铬刚玉质自流耐火浇注料理化指标
高铝质自流耐火浇注料是在高强低水泥浇注料的基础上添加自流剂、防爆剂及一定量的矿化剂。施工时无需成型振动，可减少噪音、改善环境、降低劳动强度。并具有强度高、韧性好、耐火度高、流动性好、抗剥落和耐磨性能强、施工方便等特点。高铝质自流耐火浇注料采用原料为一级高铝矾土熟料、刚玉细粉、α-Al₂O₃微粉、SiO₂微粉、CA-70、CA-80水泥。α-Al₂O₃微粉粒度分布为小于1μm占30%~40%，(1~2)μm占40%~50%，大于2μm占10%~20%：SiO₂微粉的比表面积为17.4m2/m，平均粒径为0.16μm刚玉细粉的粒度分布为：小于3μm占8%(3~15)μm占45%(15~30)μm占25%，(30~45)μm占10%，大于45μm占12%。高铝质自流耐火浇注料一般在混料设备中，湿混时间以6min左右为宜，刚玉细粉虽影响自流料的流动性能，但可提高自流浇注料中基质的耐火性能，可适当加入。高铝自流浇注料中超细粉的加入量不易过多或过少，一般加入量在7%~9%为最佳，减水剂需要单独加入，更能提高高铝自流浇注料的流动性能和力学性能，加入量应控制在最佳范围之内。自流浇注料的流动性是其最重要的性能之一，决定其流动性的因素主要有以下几方面：(1)加水量。自流浇注料对加水量特别敏感，加水量不足、自流值太小，物料不能正常流动填充，气泡不能排出来;加水量过大，会引起骨料下沉，从而导致骨料与基质发生分离，并且水分过多会损害材料的密度和强度，以及耐侵蚀性能和耐磨性能等等。(2)颗粒级配。原料:(1)骨料:特级矾土。(2)粉料:特级矾土粉，uf-SiO₂，纯铝酸钙水泥，α-Al₂O₃微粉。经实验，得出流动性与颗粒级配的关系见下表。
自流料的流动性来自水泥浆，<1mm部分多则泥浆多，流动性好，而粉料太多则需水量大，所以增加1～0mm的颗粒组分是有利的。从表1可以看出>1mm颗粒组分大于50%时，很难获得较好的流动性，研究结果表明:具有良好流动性的粒度构成范围:>1mm35～50%，1～0mm15～30%，<0.088mm35～50%。(3)粗颗粒级配与临界粒度。在级配:>1mm40%，1～0mm20%、<0.088mm40%的情况下，粗粒量大则流动性好，有人说把临界粒度控制在5mm以下，实验表明，结论正相反。从理论上说，>1mm组分中颗粒越大，则比表面越小，与泥浆的接触面积也越小，流动阻力小，则流动性好。(4)水泥的影响。自流量随水泥用量的增加，需水量增加，流动性变差，且对高温强度不利。另一方面，水泥用量太少，其中温强度偏低，所以水泥的加入量以5%左右为宜。水泥的矿物组成也会对自流料的流动性产生一定的影响。比如纯铝酸钙水泥与矾土水泥作结合剂时，使用减水剂和分散剂的比例应作一定的调整。(5)白泥的影响。白泥的加入代替部分特级矾土筒磨粉对流动性有利，粘土的料不至于太粘，并且流动性提高得很快，白泥作助结合剂，干燥强度及1000℃烧后强度均有明显提高，并且在高温下，白泥有助于莫来石的生成，提高热震稳定性。(6)超细粉的影响。在低水泥浇注料中，硅微粉起着重要的作用，它对降低加水量，提高水化结合强度有好处，可以通过增加硅微粉的加入量来提高耐压强度。但是SiO₂微粉的凝聚会使流动值变差。并且过多地加入SiO₂微粉在高温下SiO₂由非晶态转变为晶态而产生膨胀，所以SiO₂微粉合适加入量是很重要的。另外，SiO₂微粉质量对流动性的影响也很大，平均粒径应控制在0.2μm以下。同样，Al₂O₃微粉也具有减水作用，且随添加量的增加，使流动性下降的幅度较小。同时Al₂O₃微粉的平均粒度应控制在3μm以下，否则会影响自流料的流动性。并且Al₂O₃微粉与硅微粉之间应有一个最佳配合比。另外，经测试，自流料中加入0.8～1.2‰的六偏磷酸钠，自流料的流动值达到最佳。它既可以充当分散剂，又起到减水的作用，且这两种性能明显优于三聚磷酸钠。以电熔白刚玉、SiO₂微粉、αAl₂O₃微粉、纯铝酸钙水泥和Alphabond为原料配制刚玉质自流浇注料，用全组分浇注料流变仪和L型流动性测试装置,研究了不同种类和加入量的微粉(加入SiO₂微硅粉质量分数6%~8%或α-Al₂O₃微粉质量分数1%~4%)、1%~4%的结合剂(纯铝酸钙水泥或Alphabond)对自流浇注料流变性和流动性的影响。(1)随着SiO2微粉和α-Al₂O₃微粉加入量的增加，刚玉质自流浇注料的剪切扭矩和相对塑性黏度下降;自流值随SiO₂微粉加入量的增多而增大。(2)水泥加入量的变化对刚玉质自流浇注料流变性和流动性的影响很小;随Alphabond加入量的增加，剪切扭矩和相对塑性黏度显著增大，而自流值呈增大的趋势。(3)刚玉质自流浇注料的流变性与流动性之间存在一定的关系：相对塑性黏度与自流时间T30有较好的线性相关性，而与自流值无明显关联。更多的关于不定型耐火浇注料制品的设计、配方、工艺、施工、应用及各种类型耐火浇注料的基础知识，在《耐火材料百科全书》有针对性的技术问答。
