武汉科技大学本科毕业设计外文翻译The effect of deflocculants on the self-flow characteristicsof ultra low-cement castables in Al2O3–SiC–C systemSasan Otroj, Mohammad Ali Bahrevar, Fatollah Mostarzadeh ,Mohammad Reza NilforoshanCeramics International 31 (2005) 647–653结合剂对Al2O3–SiC–C超低水泥自流浇注料的影响萨桑·奥托依,默罕默德·阿里·巴哈雷法,法拖阿·莫斯塔扎,默罕默德·雷纳·尼尔佛洛桑国际陶瓷 31 (2005) 647–653摘要 通过对几种结合剂对Al2O3-SiC-C超低水泥自流浇注料性能的研究，发现结合剂的粘度和PH值对高铝自流浇注料性能影响较大 我们研究发现，用0.06%（浇注料质量的0.06%）的聚丙烯酸钠作为Al2O3-SiC-C超低水泥自流浇注料的结合剂性能最好1．引言及简介 在70年代后期，低和超低水泥浇注料（LCC的和ULCC）开始取代部分二氧化硅和氧化铝颗粒反应生成的细水泥浇注料（1-100毫米）和超细水泥浇注料（<1毫米）。
高温性能测试发现，这主要是由于超低水泥浇注料的高密度堆积填充了骨料之间的空隙（>100毫米） 由于水泥含量的减少和较高的体积密度，高铝水泥浇注料对水的需求降低因此，无论LCC和ULCC都比传统的中型水泥浇注料具有更好的物理性能此外，粒度分布是改善浇注料流动性的重要因素微细和超细颗粒可以提高流动性之间的间隔距离自流浇注料的可泵性已经被用于提高和改善流动性 自流浇注料自身的特点是不用外力震动他们能够自己流动除了对浇注料原料的选择之外，事实上，从这种改进流动性发展来看，选择适当的结合剂也是现代自流浇注料的关键因素 高炉出铁沟用耐火材料需要耐高温和高抗热震性，还应具有良好的耐侵蚀性，而Al2O3-SiC-C超低水泥自流浇注料具有上述优良性能主要原料是气相二氧化硅，活性氧化铝，铝酸钙水泥（CAC），碳化硅和碳（石墨或焦炭）原料及比例如表1所示：表1原料wt.%板状氧化铝美铝公司化学品，T-6063.5碳化硅中国出产15电熔白刚玉细粉Palayesh Gatran-Iran3硅灰粉埃肯，971U4.5活性氧化铝美铝公司化学品，CTC2012.5铝酸钙水泥拉法基 Secar 711.5 在高铝浇注料中碳化硅常用来增加热电导率和降低热膨胀系数，提高其抗热震性。
碳由于其非湿润性可以抑制金属和炉渣的腐蚀，这些原料增加了浇注料基体颗粒的复杂性，这主要是由于碳化硅的非氧化性和碳的降低润湿能力 许多文章已经对含有碳化硅，碳的低分散系统高铝水泥浇注料做了研究然而，他们很少注意在相同系统的超低水泥浇注料本文通过结合剂对超低水泥自流Al2O3-SiC-C的浇注料性能的影响研究对四种结合剂对浇注料性能研就看，聚丙烯酸钠溶液（钠聚丙烯酸），柠檬酸（CA），三聚磷酸钠（TPP）与六偏磷酸钠（HMP）对其粘度和自流性进行了研究2.实验过程2.1.原材料和组成原料使用的氧化铝，碳化硅-碳超低水泥自浇注料组成流动系统由表一列出浇注料基质由平均粒径小于100毫米和比表面积（>1平方米/克）构成的其纯度和物理特性在见表2.我们采用4组实验作对比，他们使用的低水泥浇注料见表3.这是一个由不同结合剂组成的，耐火度弥补了其低润湿沥青的能力结合剂是由[C16H33(OCH2CH2)20OH, 1120 g/mol, Sigma–Aldrich]组成的通过对几组试样对比测试，最佳质量分数为0.02％左右表2 纯度及基质颗粒的物理特性原料特征纯度（wt.%）比表面积(m2/g)密度(g/cm3)粒度(μm)板状氧化铝>990.833.837.70碳化硅>970.543.2236.73电熔白刚玉细粉>670.521.4653.45硅灰粉>97.117.122.270.25活性氧化铝>99.72.103.911.90铝酸钙水泥(Al2O3)>701.002.933.032.2.粒度分布该浇注料的PSD值调整到一个理论值，复合安德森曲线模型：其中CPFT表示累计百分比，细比，颗粒大小，最大粒子尺寸（5000毫米）模量和分布。
自流性的Q值应在其中CPFT，研发，开发，和q表示累计百分比细比，颗粒大小，最大的粒子尺寸（5000毫米）模量和分布，分别以实现自我的流量，Q值应在范围0.21-0.26范围内就目前的研究，Q首选0.24，图1表示浇注料粒度分布和Q值 图1 浇注料的自流性与粒度关系2.3 粘度测量由于粗颗粒的粒径达到5000mm，很难直接衡量浇注料的粘度，他一小部分原材料<100毫米，添加剂和水决定了耐火浇注料的流动性在粗颗粒的情况下，耐火材料的粘度可以使用同轴圆筒粘度计测量，他能提高测量范围和精度因此，用布鲁克菲尔德数字流变仪（型号内径-Ⅲ）来测量粘度稳态剪切流变试验中剪切率从2.5至50秒为1由于其良好的与浇注料流动性的相关性，在50秒内第1条剪切速率表观粘度采用矩阵来进行流变分析原材料和固体负荷用来准备矩阵列于表4与在含浇注料黏度变化的时间钙铝酸盐水泥，表观粘度测量10分钟后，加水这10分钟的间隔刚好等于在自我评价的流动时间的推移表3 Deflocculants and their sources型号来源MW(g/mol)Sodium polyacrylate (Na-PAA)Vanderbilt2500Sodium tripolyphosphate (TPP)Kimiamavad305.91Sodium hexametaphosphate (HMP)Kimiamavad469.90Citric acid (CA)Kimiamavad192.13表4 Content of raw materials and solids loading used to prepare the matrixr epresentative suspensions原料wt.%板状氧化铝16.41碳化硅24.97电熔白刚玉细粉6.27硅灰粉12.55活性氧化铝35.30铝酸钙水泥4.21固体含量83.272.4.pH值测量矩阵分析结束后的pH值测定使用aWTW521 。
这些测量也是在加水10分钟事实上，可以同时测量粘度和pH值2.5.自流性能测量基于美国ASTM的C -1446-99年的标准，提供的浇注料的流动性指数对自流量进行测试同样的质量比（水）/（固体负载），它在一个基于质量分数为6%的干固体上测量的，混合后的干料在搅拌机上搅拌，10秒钟以后加入适量的蒸馏水，混合5分钟后降低搅拌速度，然后把浇注料转移到容器中保持水分常数，10分钟后再加入适量的水，然后把浇注料放到一个直径100毫米的圆盘上，使圆盘升高，然后60秒后，测量浇注料薄饼的直径在60秒后散布直径的百分比增加是作为自流量的依据公式如下：其中DF是迁移后的最终平均直径，模具的最初的直径为100毫米DF在圆盘直径的80-110％范围内在自流速率的测试中，环境温度控制在20–24 8C范围内3. 实验结果和分析讨论各种结合剂对Al2O3-SiC-C的粘度影响明显，如图2所示可以看出，不同结合剂粘度不同，通过实验显示，使用钠，聚丙烯酸做结合剂时粘度最低图2 The effect of various deflocculants on the apparent viscosity of the castable matrix vs. deflocculant content (16.73 wt.% water was added to the matrix).图3 The effect of various deflocculants on the castable self-flow vs. deflocculant content (6 wt.% water was added to the castable).图3显示了相同自流浇注料随结合剂不同粘度不同，清楚的可以看出，最好的流动值是加入Na -聚丙烯酸结合剂。
此外，最佳的结合剂含量是0.06质量分数的钠，聚丙烯酸从图三可以看出，用Al2O3-SiC-C的自流浇注料Na -聚丙烯酸浇注料约85％，与协议自定义流浇注料在2.5节根据在稳定的DLVO理论胶体系统，暂时停止粘度是一个函数，其颗粒间的吸引力和排斥力吸引力量导致絮凝和低流动性，而排斥力倾向于增加总的潜在系统，因此，增加粘度来增加流动性对于颗粒表面组成材料的研究见表4表4 Content of raw materials and solids loading used to prepare the matrixr epresentative suspensions原料wt.%板状氧化铝16.41碳化硅24.97电熔白刚玉细粉6.27硅灰粉12.55活性氧化铝35.30铝酸钙水泥4.21固体含量83.27 在通常约为20—30毫伏的水体系系统中，电荷零点在PH值为2-3之间，此时，碳化硅表面的粒子是最有可能合成氧化，导致粒子表面在一个硅羟基组中浓度增大这些群体往往主要是去质子的羟基离子因此，碳化硅粒子显示Zeta电位对高负值整个pH值范围内颗粒表面的沥青也可以氧化为备考（例如，二氧化碳的功能团体的广泛范围和羧基），可随时在去质子的存在氢氧离子。
因此，在场上也表现出消极的颗粒Zeta电位在pH值广泛相反，水泥和氧化铝颗粒可能稍微平衡决于浇注料的pH值因此，这些粒子的泥浆组合将不会稳定，但容易絮凝钙离子容易絮凝其结果显示最好的浇注料相当于捣打料 为了防止浇注料的凝固，人们为了减少钙离子和硅对表面的影响，加入适量的结合剂来实现浇注料的流动性 该结合剂在粉末表面只有阻止钙离子的吸收，才才能使其不吸收而且结合剂能阻碍粒子表面的负电荷，能让表面粒子实现更好的分散，释放封闭的水，使自流体浇注料用较少的水通过比较表2和表3，可以看到不同结合剂的自流性和粘度因此，自流的速率变化可直接表观粘度如图4，针对不同数量的钠，聚丙烯酸表观粘度小于375 mPa s时自流性较好图4 Self-flow values of castable vs. apparent viscosity of the castable matrix containing 0.06 wt.% Na-PAA and 6 wt.% water. 图5表示不同结合剂的使用对pH值的变化影响不同，该浇注料基质流变性是强烈依赖于泽塔-颗粒的，反过来，粒子强度取决于pH值。
因此，我们得出结论，PH值的变化不会改变流动性图5 Matrix pH as a function of the deflo。