預制件是在傳統不定形耐火材料基礎上發展起來的一種功能材料，就是將傳統的不定形耐火材料澆注后在設定環境下進行養護、烘烤，制作完畢后到現場直接安裝。它結合了不定形制品的形狀多樣性特征和成型制品性能優越的特征，比不定形耐火材料性能更好，比定形制品使用起來更具靈活性。預制件生產工藝相對簡單，但在生產過程中也經常會遇到一些問題。

一：預制件生產常見問題及改善措施

預制件生產工藝是配料、攪拌、成型、養護、脫模及烘干等工序預制件成型所使用主要設備為攪拌機、振動臺、干燥器，可以采用平澆和立澆兩種成型模式。

（1）澆注體養護階段出現上漲

澆注體經過振動成型后，進入帶模養護階段。帶模養護的目的是為了使澆注體達到脫模所需的強度，以免脫模過程中對澆注體產生損壞。據觀察, 預制件在養護階段，立式模具成型的澆注體較容易出現上漲的現象，上漲幅度最大可以達到其整體高度的1.6 %澆注體一旦發生上漲，一方面對產品尺寸造成影響，另一方面澆注體致密度也會受到影響，直接導致不合格品的產生。經過長期觀察，我們認為引起澆注體上漲的主要原因有以下三點：①硅微粉的理化性能出現波動。通常耐火材料行業使用的微硅粉，是鐵合金在冶煉硅鐵和工業硅（金屬硅）時，礦熱電爐內產生出大量揮發性很強的SiO2和Si氣體，氣體排放后與空氣迅速氧化冷凝沉淀而成，因此硅微粉也稱為硅灰或凝聚硅灰。由于硅微粉是鐵合金在冶煉硅鐵和工業硅(金屬硅)的收塵粉，在其沒有經過均化處理時，其在化學組成、作業性能通常波動較大。②混料時金屬鋁粉沒有混勻或其性能與澆注料的凝固時間不匹配。常溫下，金屬鋁粉可與水緩慢反應放出氫氣，當其加入到耐火澆注時, 可使澆注體內形成排氣通道，防止預制件烘烤時水汽排出不暢而炸裂。但是，當預制件成型面已經凝固時，鋁粉與水的反應尚未結束，部分氫氣無法排出而導致物料膨脹。③環境因素抑或為季節性因素。在干燥的季節，受環境的影響，澆注體成型面初凝時間縮短，不利于澆注體內氣體的排出。

(2) 澆注體在養護階段出現鼓脹開裂

據觀察，澆注體養護階段會出現鼓脹開裂的現象，用扳手敲擊會發出空響。破壞澆注體可觀察到澆注體內部發生層裂。這種現象多見于平面澆注成型的預制件中。澆注體在養護階段出現鼓脹開裂多與金屬鋁粉的粒度有關。金屬鋁粉在澆注料中反應產生氣體的量，反應速度與鋁粉的活性、細度、純度，結合劑的硬化情況，環境溫度等工藝因素都有很大關系。一旦控制不好，極易造成澆注體發生鼓脹開裂，導致結構強度降低。

(3) 澆注體在烘烤階段出現斷裂

原因分析：體積較大的預制件烘烤過程中出現斷裂的現象比較集中。耐火澆注料在施工完成后的快速烘烤過程中，其內部會產生較高的蒸汽壓和熱應力，當二者的綜合作用超出澆注料的極限強度時便會發生爆裂。試樣在單面加熱爐升溫至800℃以上時，試樣開始發生爆裂。然而，預制件的烘烤溫度一般不超過350℃。基于此推測澆注體出現斷裂的原因是其在脫模過程中受外力作用產生了隱性裂紋。帶模養護后的澆注體本身強度很低，對帶模養護的時間掌握不恰當，加上脫模難度的增加，導致體積大的澆注體在借助吊車來進行脫模時，在拉力的作用下，澆注體出現隱性裂紋。在烘烤過程中，隨著內應力的釋放，裂紋會逐漸增大，嚴重的便產生斷裂。

二：改善措施

2.1改善澆注體養護階段出現上漲的措施

(1) 把好原料進廠關，作好進廠原材料硅微粉理化指標的檢測工作，保證硅微粉性能的穩定性。

(2) 將外加劑進行預混并適當延長干攪拌的時間，以保證物料混合均勻；控制金屬鋁粉的粒度或調整促凝劑、緩凝劑的加入比例，使鋁粉的反應時間與預制件澆注料的凝固時間相匹配。

(3) 根據氣候差異，對添加劑的加入量進行調整，提高澆注料的適宜性；通過灑水、加熱等措施調節環境濕度、溫度為澆注體的養護創造條件。不定形耐火材料的凝固速率，隨結合劑的不同而不同，隨結合劑與耐火材料的反應性能不同而不同。可通過添加緩凝劑，使得凝結時間適當延長，讓澆注體內的氣體得到充分釋放。

2.2改善澆注體在養護階段出現鼓脹開裂的措施

加入量相同時，鋁粉粒度越大，其顆粒數越少，同一時刻與料漿接觸的金屬鋁比表面積也越小，反應發氣速率越小，發氣越平緩，其作為防爆劑應用于澆注料中不易產生鼓脹而影響結構性能。金屬鋁粉的發氣起始時間隨溫度的升高而有規律地縮短，而非加水攪拌后立即發生發氣反應。25℃在180 min開始發氣，30℃在

105 min開始發氣，35℃在80 min開始發氣。掌握這個規律，可有效避免因澆注料的初凝時間與金屬鋁粉發氣不匹配而給澆注料的防爆裂性或物理性能造成的不利影響。

2.3澆注體在烘烤后出現斷裂的預防措施

在生產周期內，養護時間一定的條件下，若養護溫度偏低，澆注料中的結合劑不能發揮較好的結合作用，澆注體強度較低；若養護溫度偏高，澆注料凝固過快，澆注料內部的氣體來不及充分排出，澆注體的體積密度下降。為了澆注體擁有較好的脫模強度，保證帶模養護的溫度和時間尤為重要。一般情況下，鋁鎂質澆注料的養護溫度控制在60℃咒；鎂質澆注料的養護溫度不宜超過50℃；剛玉質澆注料的養護溫度控制在50℃為宜。