低水泥耐火浇注料

通常，Al2O3含量大于68%的SiO2-Al2O3原料可以用来配制高性能硅铝耐火浇注料。通过合理选择颗粒级配、结合系统(包括结合剂、活性填料、添加剂的品种和用量)即可配制出高性能的硅铝耐火浇注料。

通常，制作高性能硅铝(SiO2-Al2O3)耐火浇注料都需要选用烧结良好的SiO2-Al2O3原料作为耐火骨料(按比例采用多级颗粒)和粉料，有时为了提高材料基质的性能，还需要向混合料中配入一定数量的氧化铝粉、白刚玉粉或者棕刚玉粉等高档原料。

高性能硅铝(SiO2-Al2O3)耐火浇注料都需要按低水泥、超低水泥或者无水泥耐火浇注料进行组方设计。选用纯铝配钙水泥(Ca-70或者Ca-80)或者uf-SiO2、活性Al2O3(特别是水合Al2O3,如β-Al2O3等)作为结合剂。

另外，往往选用uf-SiO2、α-Al2O3超微粉等作为高性能硅铝(SiO2-Al2O3)耐火浇注料中的活性填料。配料中的耐火粉料+活性填料的合量(质量分数)约为28%~32%较为合适。其中，活性填料的最佳经验用量为4%〜10%。

作为高性能硅铝(SiO2-Al2O3)耐火浇注料中添加的表面活性剂(外加剂，主要是分散剂和减水剂)可以选用NNO、MF、JF、SM，腐殖酸、柠檬酸、酒石酸和硼酸等以及三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。试验研究结果表明，在一般情况下，有机外加剂的减水效果优于无机外加剂的减水效果，因而这些有机外加剂便成了我们在配制高性能硅铝(SiO2-Al2O3)耐火浇注料时首选的外加材料。

低水泥硅铝(SiO2-Al2O3)耐火浇注料的结合形式为水合结合和凝聚结合的共同作用;超低水泥硅铝质(SiO2-Al2O3)耐火浇注料的结合形式主要是凝聚结合的作用，水泥仅起促凝剂的作用;无水泥硅铝(SiO2-Al2O3)耐火浇注料完全是凝聚结合的作用。

采用以上原则和技术所配制的低水泥硅铝(SiO2-Al2O3)耐火浇注料和无水泥硅铝(SiO2-Al2O3)耐火浇注料的基本性能分别列入表1和表2中。

由表1看出，低水泥硅铝耐火浇注料基本性能的特征是强度高，中温强度不下降(反而升高)，原因是水泥脱水是在较大的温度范围内缓慢进行的，因而对材料结构的破坏较小;同时，低水泥硅铝耐火浇注料成型体是带有少量气孔的非均质的组织结构体，其气孔尺寸较小和气孔率较低也是重要原因(表3)。表3的结果表明，低水泥硅铝耐火浇注料的孔径不大于100nm(1000A)的占70.7%〜73.2%,比普通(水泥结合)硅铝耐火浇注料的高2〜3倍;两种硅铝耐火浇注料110℃烘干后的总气孔量基本相近。800℃热处理后，低水泥硅铝耐火浇注料总气孔量仅增大约6%,而普通(水泥结合)硅铝耐火浇注料却增大了将近39%。这说明低水泥硅铝耐火浇注料的总气孔量少，气孔细化而且分布又比较均匀，即材料具有气孔率低、材料结构好、透气性差、抗渣性能高等优点。说明低水泥硅铝耐火浇注料属于致密高强型耐火浇注料。

超低水泥硅铝耐火浇注料属于凝聚结合的耐火浇注料，水泥在耐火浇注料中主要起促凝剂的作用。显微结构研究的结果表明：材料基质中的物相主要是莫来石相(柱状，交错连接在一起)和刚玉相以及少量的钙长石相等。由于基质中存在着大量的莫来石晶相，因而具有很高的力学强度和较佳的高温性能。

无水泥硅铝耐火浇注料的配制技术与无水泥刚玉耐火浇注料的配制技术基本相同，因而也具有与后者相近的显微结构与基本性能。