剛玉澆注料的設(shè)計(jì)原則

剛玉澆注料的設(shè)計(jì)原則

剛玉澆注料的原料組合有多種形式，如

(1)以白剛玉為骨料和粉末。

2)以板氧化鋁和致密(燒結(jié))氧化鋁為骨料，以致密(燒結(jié))氧化鋁為粉末；

(3)以亞白剛玉/棕剛玉為骨料，以致密(燒結(jié))氧化鋁為粉末；

(4)骨料為白剛玉和榮盛耐材礬土熟料，粉料為白剛玉

為了提高剛玉耐火澆筑材料的基質(zhì)性能，通常使用白剛玉粉或板氧化鋁粉作為其粉末。根據(jù)剛玉耐火澆筑材料目標(biāo)性能的要求，合理選擇顆粒分布系數(shù)（q值）作為擬合顆粒比的配方。結(jié)合系統(tǒng)中的活性填料，一般采用SiO粉（通常稱(chēng)為硅灰，簡(jiǎn)稱(chēng)UF-SiO2）或活性α-AlO粉（簡(jiǎn)稱(chēng)UF-AlO）等。根據(jù)應(yīng)用要求，剛玉耐火澆筑材料一般可由含水泥（LCC和ULCC）或無(wú)水泥（NCC）組成。前者以水泥或水泥和活性超微粉為組合劑，后者以活性超微粉為組合劑。同時(shí)，添加高效的表面活化劑（高效的分散劑和減水劑），分散組合劑和活性填料，減少用水量。

一般來(lái)說(shuō)，剛玉耐火澆注料中粉末+活性填料（超微粉）的合量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為30%~34%。當(dāng)材料品種不同時(shí)，活性填料的用量也會(huì)不同，但活性填料的配量在4%~10%之間。此外，在剛玉耐火澆注料中需要添加高效表面活化劑（高效分散劑和減水劑）來(lái)分散粘合劑和活性填料，使剛玉耐火澆注料漿具有良好的流動(dòng)性和施工性能。

在剛玉耐火澆筑材料中，粘合劑、活性填料和添加劑的用量很少，但它們是三個(gè)非常重要的組成部分，不可或缺。各部件的選擇已成為控制剛玉耐火澆筑材料流動(dòng)性能的關(guān)鍵因素。選擇標(biāo)準(zhǔn)是確保相應(yīng)的剛玉耐火澆筑材料滿(mǎn)足施工性能的要求。這可以通過(guò)優(yōu)化添加劑（高效分散劑和減水劑）來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，可以添加多種添加劑（復(fù)合添加劑），每種添加劑都有不同的功能，以改變剛玉耐火澆筑材料的流動(dòng)性能。

剛玉澆注料的干燥過(guò)程

剛玉耐火澆注體干燥過(guò)程中的加熱是一個(gè)非常重要的過(guò)程，需要仔細(xì)操作。在干燥初期，F(xiàn)-HO主要從剛玉耐火澆注體的氣孔中排出。如果溫度繼續(xù)升高，水化物將發(fā)生一系列脫水過(guò)程和結(jié)合相的顯微結(jié)構(gòu)變化。以低水泥剛玉耐火澆注材料為例，說(shuō)明整個(gè)加熱干燥過(guò)程中的脫水過(guò)程和結(jié)合相的顯微結(jié)構(gòu)變化:①室溫~100℃時(shí)，水泥水化產(chǎn)品逐漸轉(zhuǎn)化為相對(duì)穩(wěn)定的AH和CAH，并排出F-H2O；②100~300℃/350℃時(shí)，AH和CAH6逐漸分解為一些無(wú)形的無(wú)水產(chǎn)品，同時(shí)排出F-HO(g)；③80~900℃以上時(shí)，水泥水化產(chǎn)品分解后的產(chǎn)品繼續(xù)與基質(zhì)中的某些礦物反應(yīng)，榮盛耐材形成陶瓷結(jié)合相。在整個(gè)過(guò)程中，材料強(qiáng)度不斷增加，從而獲得理想的耐火澆注材料。

剛玉耐火澆注料含水泥

Alo-CA耐火材料的主要產(chǎn)品是水泥與剛玉耐火澆筑材料和低水泥與剛玉耐火澆筑材料相結(jié)合。這兩種類(lèi)型都是基于鋁酸鈣水泥的普通組合系統(tǒng)，在環(huán)境溫度下通過(guò)水合反應(yīng)凝固。CAC實(shí)際上由含量高的鋁酸鹽（CA、CA等）組成。

在標(biāo)準(zhǔn)CAC中，當(dāng)化學(xué)計(jì)算成分符合CA時(shí)，相應(yīng)的反應(yīng)是：

CA+Alo→CA

含CAC的剛玉耐火澆注料(CC/LCC)在高溫處理或高溫使用過(guò)程中，其基質(zhì)的礦物相會(huì)轉(zhuǎn)化為α-AlO和CA。1500℃時(shí)，CAC中所含的CAO成分都會(huì)轉(zhuǎn)化為CA6。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)溫度達(dá)到1345℃時(shí)，在基質(zhì)中加入硅微粉的AlO-CA耐火澆注料開(kāi)始產(chǎn)生液相，其穩(wěn)定相為莫來(lái)石-鈣長(zhǎng)石-方英石。當(dāng)材料長(zhǎng)期使用高于1350℃時(shí)，應(yīng)考慮穩(wěn)定相。這里需要注意的是，在基質(zhì)中加入微硅粉的AlO-CA6耐火澆注料的優(yōu)點(diǎn)是在低溫下產(chǎn)生液相，可以使材料生產(chǎn)具有涂層效果，可以有效降低介質(zhì)的滲透性或提高高鋁產(chǎn)品的彈性性能。

CA6與燒結(jié)AlO或板狀A(yù)lO的結(jié)合優(yōu)于與電熔剛玉的結(jié)合，說(shuō)明燒結(jié)AlO骨料表面活性高于電熔剛玉。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，以燒結(jié)AlO或板狀A(yù)lO為主的耐火澆注料比以電熔剛玉為主的耐火澆注料具有更高的室溫機(jī)械強(qiáng)度、高溫抗折強(qiáng)度和抗熱震性能。