水玻璃镁砂耐火浇注料的原料

用的耐火骨料和粉料，主要有烧结镁砂，废旧镁砖和镁铬砖等，骨粉料之比约为68：32;水玻璃溶液模数为2.4-3.0，比重1.3～1.4，用量为12～15%。在镁质原料中，CaO含量小于2%时，该类浇注料应加促凝剂氟硅酸钠等，方能硬化获得强度，其用量为水玻璃用量的10%～15%。

水玻璃镁砂耐火浇注料的性能

水玻璃耐火浇注料是气硬性的，施工制作完成后自然养护，不得淋水。该类浇注料不加促凝剂难以硬化，需缓慢加热到100℃左右才能使硅胶胶体产生凝结硬化，故也称为热硬性材料;当掺加氟硅酸钠后，无需加热常温下也能硬化。因为，氟硅酸钠遇水后发生水解，生成的氟化氢与水玻璃溶液中产生的氢氧化钠中和生成氟化钠，析出硅胶[Si(OH)₄]并凝聚、硬化。反应式：

2(Na₂OnSiO2)+Na₂SiF₆+2(2n-1)H₂O→6NaF+(2n+1)Si(OH)₄

一部分硅酸溶胶与氟化钠反应生成络合物。其反应式：

Si(OH)₄+NaF→SiO₂NaFH₂O+H₂O

水玻璃镁砂耐火浇注料的应用

水玻璃镁砂耐火浇注料耐火度较高，能抵抗钠盐熔融物的侵蚀，在有色冶金和化工热工设备上如碱回收炉等应用较好。因含有氧化钠和氟化钠等低熔物质，荷重软化温度只有1200℃多些，热态强度也较低，限制了使用。在保证浇注料拌和物硬化的条件下，应尽量减少水玻璃和氟硅酸钠的用量。

影响水玻璃耐火浇注料性能的因素

(1)水玻璃结合剂

水玻璃结合剂的模数、密度和用量，是影响水玻璃耐火浇注料的重要因素。从硬化机理可知，由于硅酸凝胶的黏附、缩合和凝聚等作用，使耐火骨料和粉料胶结起来而获得强度。因此，在有充足的氟硅酸钠时，水玻璃溶液的模数提高或密度增大，均能析出较大量的硅酸凝胶，从而提高强度。水玻璃用量增加，成型体气孔增多，性能降低。

在水玻璃耐火浇注料配合比和易性一定时，水玻璃模数由2.0增加至2.9时，一般情况下，其强度提高，耐火度和荷重软化温度也提高，这是由于Na₂O和NaF的降低所致。

当水玻璃密度由1.30g/cm³增加至1.46g/cm³时，耐压强度也随之提高。因水玻璃密度大，硅酸凝胶多，所以强度高。

如水玻璃用量多，致使颗粒料包裹层厚度增加，凝固体承受的外压力也逐步增大，且其本身强度比颗粒料的低，故使烧后强度降低。另外，水玻璃用量每立方米增加50kg，不但强度降低，而且荷重软化温度也降低，一般约降低80℃.同时，耐火度、耐酸性、耐水性和体积密度等性能也降低，显气孔率增大。因此在水玻璃耐火浇注料中，应选择适宜的水玻璃模数和密度，在保证拌和料和易性的前提下，水玻璃用量应尽量减少，以便提高其性能。

(2)氟硅酸钠促凝剂

在水玻璃耐火浇注料中，不加促凝剂时，需加热方能硬化，并获得优良的性能，但施工多一道加热硬化工序。因此，一般均用氟硅酸钠作促凝剂，常温自然养护即可硬化，性能也较好。在基本配合比一定时，随着氟硅酸钠用量的增加，常温和烧后耐压强度提高，700℃高温耐压强度也提高，而900℃高温耐压强度降低。同时，荷重软化温度降低40℃和耐火度降低120℃.这是由于氟硅酸钠用量多，硅酸凝胶生成多，氟化钠也多，故有利于某些性能的提高;而900℃左右熔融，氟化钠多，致使900℃高温耐压强度、荷重软化温度和耐火度降低。因此，在保证常温有一定强度的情况下，尽量少加氟硅酸钠。

(3)耐火骨料和粉料

水玻璃耐火浇注料的基本组成材料，是耐火骨料和粉料，其品种和用量对其性能有一定的影响。黏土质水玻璃耐火浇注料比叶腊石和白砂石质的好，即强度高、耐酸性好、荷重软化温度高120℃和300℃，耐火度高170℃和90℃.膨胀系数后者比前者大13×10-6/K左右。另外，耐火骨料颗粒级配、耐火粉料细度及纯度等，也影响其性能。

养护制度对水玻璃耐火浇注料性能也有影响。自然养护强度最好。所以，该浇注料成型后，应在干燥自然环境中养护，环境温度大于10℃，越高越好。