預制件是在傳統不定形耐(nai)火材料基礎上發展起來的一種(zhong)功能材料，就是將傳統(tong)的不(bu)(bu)定形耐火材料澆注(zhu)后(hou)(hou)在(zai)(zai)設定環境(jing)下(xia)進(jin)行養護、烘烤，制(zhi)作完畢后(hou)(hou)到現場直接(jie)安(an)裝(zhuang)。它結合了不(bu)(bu)定形制(zhi)品的形狀多樣性(xing)特(te)征和成型制(zhi)品性(xing)能優越的特(te)征，比不(bu)(bu)定形耐火材料性(xing)能更好，比定形制(zhi)品使用起來更具靈活性(xing)。預制(zhi)件生(sheng)產工藝(yi)相(xiang)對簡(jian)單，但(dan)在(zai)(zai)生(sheng)產過程(cheng)中也經(jing)常會(hui)遇到一些問題。
一：預制(zhi)件生產常(chang)見問(wen)題及改善(shan)措施
預制件生產工藝是配料、攪(jiao)拌、成型、養護、脫模及烘干等工序預(yu)制件成型所(suo)使用主要(yao)設(she)備為攪(jiao)拌機、振動臺、干燥器(qi)，可以采用平澆(jiao)和立澆(jiao)兩種成型模式。
（1）澆注體(ti)養護(hu)階段出現上漲
澆(jiao)(jiao)注體(ti)經(jing)過(guo)振動(dong)成型后，進入(ru)帶模(mo)養(yang)護(hu)階段。帶模(mo)養(yang)護(hu)的(de)目(mu)的(de)是為了使澆(jiao)(jiao)注體(ti)達到脫模(mo)所需(xu)的(de)強度，以免脫模(mo)過(guo)程中對澆(jiao)(jiao)注體(ti)產生損壞。據(ju)觀察, 預制件在養護階段，立(li)式模具成型的(de)澆注體較容易出(chu)現(xian)上漲(zhang)的(de)現(xian)象，上漲(zhang)幅度(du)最(zui)大可以達到其(qi)整體高度(du)的(de)1.6 %澆注體(ti)一(yi)旦發生上漲(zhang)，一(yi)方面對產(chan)品尺寸造成(cheng)影響，另一(yi)方面澆注體(ti)致密度也會受(shou)到影響，直接(jie)導致不合格品的產(chan)生。經過(guo)長期觀察，我們(men)認為引起澆注體(ti)上漲(zhang)的主要原因有以下(xia)三(san)點：①硅微(wei)粉的理化(hua)性能出(chu)現波動。通常耐火材料行業使用的微(wei)硅粉，是鐵合(he)金在冶煉(lian)硅鐵和工(gong)業硅（金屬硅）時，礦熱(re)電爐內(nei)產(chan)生出大量揮發(fa)性很強的(de)SiO2和Si氣體，氣體排放后與(yu)空氣迅速(su)氧化冷凝沉淀而成，因此硅(gui)(gui)(gui)微粉也稱為硅(gui)(gui)(gui)灰或凝聚硅(gui)(gui)(gui)灰。由(you)于硅(gui)(gui)(gui)微粉是鐵合金(jin)在冶煉硅(gui)(gui)(gui)鐵和工業硅(gui)(gui)(gui)(金屬硅(gui))的收塵粉，在其沒有(you)經過(guo)均化(hua)處理時，其在化(hua)學組(zu)成、作業(ye)性(xing)能(neng)(neng)通常(chang)波動較大。②混料(liao)時金(jin)屬鋁(lv)粉沒有(you)混勻或其性(xing)能(neng)(neng)與澆注料(liao)的凝固(gu)時間不匹(pi)配(pei)。常(chang)溫(wen)下，金(jin)屬鋁(lv)粉可與水緩慢反應放出氫氣，當(dang)其加入(ru)到耐火澆注時, 可使澆注體內(nei)形成排氣通道(dao)，防止預制件烘(hong)烤時(shi)水(shui)汽(qi)排出不暢而炸裂。但是(shi)，當預制件成型(xing)面已經凝(ning)固時(shi)，鋁粉與水(shui)的(de)反應尚(shang)未結束，部(bu)分氫氣無法排出而導致物(wu)料(liao)膨脹(zhang)。③環境因素抑或為季節(jie)性(xing)因素。在干燥的(de)季節(jie)，受環境的(de)影響(xiang)，澆(jiao)注(zhu)體(ti)(ti)成型(xing)面初凝時間縮(suo)短，不利于澆(jiao)注(zhu)體(ti)(ti)內氣體(ti)(ti)的排出。
(2) 澆注(zhu)體在養護(hu)階段出(chu)現鼓脹開(kai)裂
據觀(guan)察，澆(jiao)注(zhu)(zhu)體(ti)養護(hu)階(jie)段會出(chu)現(xian)鼓(gu)脹(zhang)(zhang)開裂(lie)的(de)現(xian)象，用扳手敲擊(ji)會發出(chu)空響。破壞澆(jiao)注(zhu)(zhu)體(ti)可觀(guan)察到澆(jiao)注(zhu)(zhu)體(ti)內部發生(sheng)層(ceng)裂(lie)。這種(zhong)現(xian)象多見于平(ping)面澆(jiao)注(zhu)(zhu)成型的(de)預制(zhi)件中(zhong)。澆(jiao)注(zhu)(zhu)體(ti)在(zai)養護(hu)階(jie)段出(chu)現(xian)鼓(gu)脹(zhang)(zhang)開裂(lie)多與金屬鋁(lv)粉的(de)粒(li)度有關。金屬鋁(lv)粉在(zai)澆(jiao)注(zhu)(zhu)料中(zhong)反(fan)(fan)應(ying)產(chan)生(sheng)氣(qi)體(ti)的(de)量，反(fan)(fan)應(ying)速度與鋁(lv)粉的(de)活(huo)性、細(xi)度、純度，結合劑的(de)硬(ying)化情況，環境溫度等工藝因素都(dou)有很大關系(xi)。一旦控制(zhi)不(bu)好，極易造成澆(jiao)注(zhu)(zhu)體(ti)發生(sheng)鼓(gu)脹(zhang)(zhang)開裂(lie)，導致(zhi)結構強度降低。
(3) 澆(jiao)注體(ti)在烘烤階段出現斷裂
原因(yin)分析：體(ti)積較(jiao)大的(de)(de)預制件烘烤過(guo)程中出現斷(duan)裂的(de)(de)現象(xiang)比較(jiao)集中。耐火澆注料(liao)在(zai)(zai)施工完成(cheng)后的(de)(de)快速烘烤過(guo)程中，其內部會產生(sheng)較(jiao)高的(de)(de)蒸汽壓(ya)和(he)熱應力，當二者(zhe)的(de)(de)綜(zong)合作用超出澆注料(liao)的(de)(de)極限強(qiang)度時便(bian)會發生(sheng)爆裂。試樣在(zai)(zai)單面加熱爐升溫(wen)至800℃以上時，試樣開始發生爆裂。然而，預制件的烘烤溫度一(yi)般不超過350℃。基于此(ci)推測澆注體出現斷裂的原因是其在(zai)脫模過(guo)程中受外力作用產(chan)生了隱性裂紋。帶模養護后(hou)的(de)澆注體(ti)本身強度(du)很低，對帶模養護的(de)時間掌握(wo)不恰(qia)當，加(jia)上脫(tuo)(tuo)模難度(du)的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，導致體(ti)積大的(de)澆注體(ti)在(zai)借助吊車(che)來進行脫(tuo)(tuo)模時，在(zai)拉力(li)的(de)作用下，澆注體(ti)出(chu)現隱性裂紋(wen)。在(zai)烘烤過程中(zhong)，隨著內應力(li)的(de)釋放，裂紋(wen)會逐(zhu)漸增(zeng)(zeng)大，嚴重的(de)便產生斷裂。
二：改善措施(shi)
2.1改(gai)善澆(jiao)注體(ti)養護(hu)階段出現(xian)上漲的措(cuo)施
(1) 把(ba)好(hao)原(yuan)料進廠關，作好(hao)進廠原(yuan)材料硅(gui)微粉理化指標(biao)的(de)檢測(ce)工作，保證(zheng)硅(gui)微粉性(xing)能的(de)穩定性(xing)。
(2) 將外加(jia)劑進行預混并適(shi)當延長(chang)干攪拌的(de)時間(jian)，以(yi)保證物料混合均勻(yun)；控制金屬鋁(lv)粉(fen)的(de)粒度或調整促凝劑、緩凝劑的(de)加(jia)入比例，使鋁(lv)粉(fen)的(de)反應時間(jian)與預制件澆注料的(de)凝固時間(jian)相(xiang)匹配。
(3) 根(gen)據氣候差異，對添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)加(jia)(jia)入量進行調(diao)整(zheng)，提高澆(jiao)注(zhu)(zhu)料(liao)(liao)的(de)(de)適宜性；通過灑水、加(jia)(jia)熱(re)等措施調(diao)節環境濕度、溫度為澆(jiao)注(zhu)(zhu)體(ti)的(de)(de)養護(hu)創造(zao)條件(jian)。不(bu)定形耐火材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)凝(ning)固速(su)率(lv)，隨(sui)結合劑(ji)的(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)而(er)不(bu)同(tong)(tong)，隨(sui)結合劑(ji)與耐火材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)反應性能不(bu)同(tong)(tong)而(er)不(bu)同(tong)(tong)。可通過添加(jia)(jia)緩(huan)凝(ning)劑(ji)，使得凝(ning)結時間適當(dang)延長，讓澆(jiao)注(zhu)(zhu)體(ti)內的(de)(de)氣體(ti)得到充分(fen)釋放。
2.2改善澆注體在養護(hu)階段出現鼓脹開裂(lie)的措施
加(jia)入量相(xiang)同(tong)時，鋁(lv)粉粒度(du)越(yue)大，其(qi)顆粒數(shu)越(yue)少，同(tong)一時刻與(yu)料漿接觸的金(jin)屬(shu)鋁(lv)比表(biao)面積也越(yue)小，反應(ying)發(fa)氣(qi)(qi)(qi)速率越(yue)小，發(fa)氣(qi)(qi)(qi)越(yue)平緩，其(qi)作為(wei)防爆(bao)劑應(ying)用(yong)于澆注料中不(bu)易產生(sheng)鼓脹而影響(xiang)結構(gou)性能。金(jin)屬(shu)鋁(lv)粉的發(fa)氣(qi)(qi)(qi)起始時間(jian)隨溫度(du)的升高(gao)而有規律地(di)縮短，而非加(jia)水攪拌后立(li)即(ji)發(fa)生(sheng)發(fa)氣(qi)(qi)(qi)反應(ying)。25℃在180 min開始發(fa)氣(qi)，30℃在
105 min開(kai)始發氣(qi)，35℃在80 min開始發(fa)氣。掌握(wo)這個(ge)規律，可有效(xiao)避免(mian)因澆注(zhu)料的初凝時間與金屬鋁粉發(fa)氣不(bu)匹配而給澆注(zhu)料的防爆裂性(xing)(xing)或物理(li)性(xing)(xing)能造(zao)成的不(bu)利影響。
2.3澆注體(ti)在烘烤后出現斷裂的預防措施(shi)
在(zai)生產周期內，養護時間一定的條件下，若養護溫度偏(pian)低，澆注料(liao)中的(de)(de)(de)結(jie)合(he)劑不能發揮較好的(de)(de)(de)結(jie)合(he)作(zuo)用，澆注體(ti)(ti)強度較低；若養護溫度偏高，澆注料(liao)凝固過(guo)快，澆注料(liao)內部的(de)(de)(de)氣體(ti)(ti)來不及充分排(pai)出，澆注體(ti)(ti)的(de)(de)(de)體(ti)(ti)積密(mi)度下降。為(wei)了(le)澆注體(ti)(ti)擁有較好的(de)(de)(de)脫模強度，保(bao)證帶模養護的(de)(de)(de)溫度和時(shi)間尤(you)為(wei)重要。一般情況下，鋁鎂質(zhi)澆注料(liao)的(de)(de)(de)養護溫度控制(zhi)在60℃咒；鎂質澆(jiao)注料(liao)的養(yang)護溫度(du)不宜超過50℃；剛玉(yu)質澆注料的養護溫度控制在50℃為宜。