水泥和骨料的种类对耐火浇注料性能的影响

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1、万方数据2003年12月第28卷第6期国外耐火材料·49·水泥和骨料的种类对耐火浇注料性能的影响摘要：制备了含有两个不同种类耐火水泥【水泥含有A1：0，80％及MA(MgO—AI：0，)尖晶石】和两个不同种类富铝骨料(板状A120，及铝矾土)的四个浇注料试样，以便研究水泥和骨料种类是如何影响耐火浇注料的物理机械性能和耐火性能的。在冷却及不同的煅烧温度直至1500。C下，测试了物理机械性能(体积密度、显气孔率和常温耐压强度)。用XRD(X一射线衍射)分析研究了其组成。含有MA尖晶石和铝矾土或板状A1：O，骨

2、料的浇注料与含有80％AI：O，水泥(由于其含有MA尖晶石及／或CAe)的浇注料相比显示出改进后的物理机械性能和耐火性能。关键词：耐火浇注料；水泥；骨料；MA尖晶石；铝矾土；板状A1：0，中图分类号：TQl75．732文献标识码：A文章编号：1000—7563(2003)06—0049—041前言耐火浇注料是一种相对新型的耐火材料。耐火浇注料中最重要的成分——铝酸钙水泥，于1918年在法国首次生产，随后在美国生产。在20世纪30年代，水硬性浇注料尽管有限，但已出现了首批有关耐火浇注料的文章。最初，大部分耐

3、火浇注料与常规混凝土一样在现场混合。在40年代后期和50年代初期，特殊配方预混合的耐火浇注料越来越得到普遍应用，并且人们对它们的性能也越来越感兴趣。直到50年代初期，只有相当低纯度的铝酸钙能大批供应，它们含有大量的氧化铁和二氧化硅，因此浇注料只能应用于相对低温的有限区域。在最近的30年，采用了诸如高纯度和MA尖晶石水泥这样的新型铝酸钙水泥。这些水泥的应用显著地扩大了耐火浇注料的使用，使高温应用成为可能。以上所描述的开发使耐火浇注料的使用产生了多样化，并为各种不同应用领域生产了大量产品。这些产品的性能主要取

4、决于耐火骨料的选择和采用的水硬性水泥，因此在耐火浇注料中使用多种骨料，也使用了几种水泥。因此可能得到性能显著不同的耐火浇注料产品。原则上，所有耐火颗粒料可在浇注料中作为骨料用，但在实际使用时，许多骨料含有各种形式的氧化铝和二氧化硅。其它几种化合物，如硅酸钠和某些磷酸盐也有其气硬性，被用于特殊用途中。作者将在本文讨论高纯度铝酸钙和用两种不同氧化铝(铝矾土和板状氧化铝)作骨料的MA尖晶石水泥结合的耐火浇注料。与普通耐火材料相比，耐火浇注料有以下优点：·快速浇注，施工成本低·能完全锚固施工·降低和简化窑炉维修·

5、热导率是烧成砖的1／2～l／3，因此可采用较薄内衬，改进了热效率·良好的抗热震性·无接缝·不需储存预烧成制品，·易于使用·在设计中有较大的灵活性其物理一机械性能的改变。对于坯体的烧结而言，性能仍保持着高水平。由于工业设备技术条件的原因，升温速度与冷却速度只限定于500—550。C·h+1范围之内。霍素珍编译自(OrneyaoptaHTeXHh"qecKa．q采用快速烧结制度烧结石英陶瓷制品时，烧结repauHlca》·2003·N04：46～52竺的生产警登氅I幽。。电譬詈竺霎量型璧李连洲校收稿m2咖埘埘

6、低0．5—1倍，而在这种情况下，制品的物理机械⋯⋯⋯⋯⋯。万方数据·50·FOREIGNREFRACTORIESDec．2003Vol-28No．6本项研究工作的目的是研究耐火浇注料的物理机械性能和耐火性能与使用的水泥和骨料种类之间的关系。2材料和方法2．1材料2．1．1水硬性高铝水泥在耐火浇注料的制备中分别使用了两种水泥(10％)。一种是高纯铝酸钙水泥(A120，80％)，另一种是MA尖晶石水泥。其矿物成分和化学成分示于表1。该表表明，第一种水泥是由在15500C下烧结3h的高纯石灰石和工业氧化铝制备的

7、，它主要由CAz、CA和氧化铝组成。而第二种水泥是由在16000C下烧结3h的白云石原料和工业氧化铝制备的，主要由CA、CA：和MA尖晶石组成。2．1．2板状氧化铝和煅烧铝矾土骨料表1使用水泥的化学和矿物学成分在耐火浇注料中，用这些耐火材料稳定成分作为骨料。根据手中捏球试验，将90％这种高级骨料(3一lmm40％，1～0．5mm30％，<0．5mm20％)和10％水泥及最佳量的混合水混合。这些骨料的化学成分示于表2。表2化学成分／％2．2工艺方法组分先干混5rain，然后和适量的水混合。将混合料浇注到振动

8、台上的钢模中，振动时间为2min，振幅为0．75mm。棱柱体试样为160mm×40mm×40mm。当硬化结束时(大约2。3h)，试样脱模，然后在20。C下在水中养护7天。一些试样要承受不同的烧结温度(400。C、800。C、10000C、1250℃、1500。C)，在每种情况下保温时间为1h。通过物理机械性能，主要是常温耐压强度(CCS)、体积密度(BD)和显气孑L率(AP)研究了在20℃下养护及承受不同煅烧温度的两种试样。采