刚玉浇注料的设计原则

刚玉浇注料的设计原则

刚玉浇注料的原料组合有多种形式，如

(1)以白刚玉为骨料和粉末。

2)以板氧化铝和致密(烧结)氧化铝为骨料，以致密(烧结)氧化铝为粉末；

(3)以亚白刚玉/棕刚玉为骨料，以致密(烧结)氧化铝为粉末；

(4)骨料为白刚玉和荣盛耐材矾土熟料，粉料为白刚玉

为了提高刚玉耐火浇筑材料的基质性能，通常使用白刚玉粉或板氧化铝粉作为其粉末。根据刚玉耐火浇筑材料目标性能的要求，合理选择颗粒分布系数（q值）作为拟合颗粒比的配方。结合系统中的活性填料，一般采用SiO粉（通常称为硅灰，简称UF-SiO2）或活性α-AlO粉（简称UF-AlO）等。根据应用要求，刚玉耐火浇筑材料一般可由含水泥（LCC和ULCC）或无水泥（NCC）组成。前者以水泥或水泥和活性超微粉为组合剂，后者以活性超微粉为组合剂。同时，添加高效的表面活化剂（高效的分散剂和减水剂），分散组合剂和活性填料，减少用水量。

一般来说，刚玉耐火浇注料中粉末+活性填料（超微粉）的合量（质量分数）为30%~34%。当材料品种不同时，活性填料的用量也会不同，但活性填料的配量在4%~10%之间。此外，在刚玉耐火浇注料中需要添加高效表面活化剂（高效分散剂和减水剂）来分散粘合剂和活性填料，使刚玉耐火浇注料浆具有良好的流动性和施工性能。

在刚玉耐火浇筑材料中，粘合剂、活性填料和添加剂的用量很少，但它们是三个非常重要的组成部分，不可或缺。各部件的选择已成为控制刚玉耐火浇筑材料流动性能的关键因素。选择标准是确保相应的刚玉耐火浇筑材料满足施工性能的要求。这可以通过优化添加剂（高效分散剂和减水剂）来实现。例如，可以添加多种添加剂（复合添加剂），每种添加剂都有不同的功能，以改变刚玉耐火浇筑材料的流动性能。

刚玉浇注料的干燥过程

刚玉耐火浇注体干燥过程中的加热是一个非常重要的过程，需要仔细操作。在干燥初期，F-HO主要从刚玉耐火浇注体的气孔中排出。如果温度继续升高，水化物将发生一系列脱水过程和结合相的显微结构变化。以低水泥刚玉耐火浇注材料为例，说明整个加热干燥过程中的脱水过程和结合相的显微结构变化:①室温~100℃时，水泥水化产品逐渐转化为相对稳定的AH和CAH，并排出F-H2O；②100~300℃/350℃时，AH和CAH6逐渐分解为一些无形的无水产品，同时排出F-HO(g)；③80~900℃以上时，水泥水化产品分解后的产品继续与基质中的某些矿物反应，荣盛耐材形成陶瓷结合相。在整个过程中，材料强度不断增加，从而获得理想的耐火浇注材料。

刚玉耐火浇注料含水泥

Alo-CA耐火材料的主要产品是水泥与刚玉耐火浇筑材料和低水泥与刚玉耐火浇筑材料相结合。这两种类型都是基于铝酸钙水泥的普通组合系统，在环境温度下通过水合反应凝固。CAC实际上由含量高的铝酸盐（CA、CA等）组成。

在标准CAC中，当化学计算成分符合CA时，相应的反应是：

CA+Alo→CA

含CAC的刚玉耐火浇注料(CC/LCC)在高温处理或高温使用过程中，其基质的矿物相会转化为α-AlO和CA。1500℃时，CAC中所含的CAO成分都会转化为CA6。

通过实验，当温度达到1345℃时，在基质中加入硅微粉的AlO-CA耐火浇注料开始产生液相，其稳定相为莫来石-钙长石-方英石。当材料长期使用高于1350℃时，应考虑稳定相。这里需要注意的是，在基质中加入微硅粉的AlO-CA6耐火浇注料的优点是在低温下产生液相，可以使材料生产具有涂层效果，可以有效降低介质的渗透性或提高高铝产品的弹性性能。

CA6与烧结AlO或板状AlO的结合优于与电熔刚玉的结合，说明烧结AlO骨料表面活性高于电熔刚玉。同时，实验结果还表明，以烧结AlO或板状AlO为主的耐火浇注料比以电熔刚玉为主的耐火浇注料具有更高的室温机械强度、高温抗折强度和抗热震性能。