关于刚玉耐火浇注料的几点知识

在硅铝耐火浇注料中，Al₂O₃含量大于90%的耐火浇注料属于刚玉耐火浇注料。刚玉耐火浇注料具有比高铝耐火浇注料和莫来石耐火浇注料更高的机械强度和抗磨蚀等性能，主要用做锅炉、高炉热风炉、加热炉、陶瓷窑炉等各种窑炉的内衬材料。

刚玉质浇注料的设计原则

刚玉浇注料的原料组合有多种形式，例如：

1. （1）用白刚玉作骨料和粉料；

2. （2）用板状氧化铝和致密（烧结）氧化铝作骨料，用致密（烧结）氧化铝作粉料；

3. （3）用亚白刚玉/棕刚玉作骨料，用致密（烧结）氧化铝作粉料；

4. （4）用白刚玉和特级矾土熟料作骨料，用白刚玉作粉料等。

为了提高刚玉耐火浇注料的基质性能，通常用白刚玉粉或者板状氧化铝粉作为其粉料组成。根据刚玉耐火浇注料目标性能的要求，合理选择颗粒分布系数（q值）作为配方拟合颗粒配比。结合系统中的活性填料，普遍使用SiO₂粉（常称硅灰，简写为uf-SiO2）或者活性α-Al₂O₃粉（简写为uf-Al₂O₃）等。根据应用要求，刚玉耐火浇注料一般可按含水泥（LCC及ULCC）或者无水泥（NCC）的组成配制。前者以水泥或者水泥和活性超微粉并用作为结合剂，而后者则采用活性超微粉作为结合剂。同时，添加高效表面活化剂（高效分散剂和减水剂）以分散结合剂和活性填料，减少用水量。

一般说来，刚玉耐火浇注料中的粉料+活性填料（超微粉）合量（质量分数）为30%~34%。材料品种不同时，其活性填料用量也会不相同，但最佳活性填料配入量在4%~10%之间。此外，刚玉耐火浇注料中都需要添加高效表面活化剂（高效分散剂和减水剂）以分散结合剂和活性填料，以便能使刚玉耐火浇注料浆体获得良好的流动性和较佳的施工性能。

在刚玉耐火浇注料中，结合剂、活性填料和添加剂的用量很少，但都是非常重要的相辅相成的三个组成部分，不可缺少。每个组成部分的选择都成为控制刚玉耐火浇注料流变性能的关键因素。选择的标准是能保证相应的刚玉耐火浇注料达到施工性能的要求。这可通过优化添加剂（高效分散剂和减水剂）的方法来实现。例如，可以加入多种添加剂（复合添加剂），每一种添加剂都具有不同的功能，以改变刚玉耐火浇注料的流变性能。

刚玉质浇注料的干燥过程

刚玉耐火浇注体干燥过程中的升温是一个非常重要的过程，需要精心操作。干燥初期，主要是f-H₂O从刚玉耐火浇注料体的气孔排出。继续升温，水化物将会发生一系列的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料件为例，来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情况：

①室温~100℃之间时，水泥水化产物逐渐转化为较稳定的AH₃和C₃AH₆相，并排出f-H2O；

②100~300℃/350℃之间时，AH₃和C₃AH6相逐渐分解为某些无定形的无水产物，同时排出f-H₂O(g)；

③超过800~900℃以上时，水泥水化产物分解后的产物与基质某些矿物相继续反应，最终形成陶瓷结合相。

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料体。

含水泥的刚玉耐火浇注料

Al₂O₃-CA₆耐火材料的主要产品就是：水泥结合刚玉耐火浇注料和低水泥结合刚玉耐火浇注料，这两类都是普通的结合系统，都是基于铝酸钙水泥在环境温度下经过水合反应而凝固。CAC实际上由Al₂O₃含量较高的铝酸盐（CA、CA₂等）组成。

标准的CAC中，即化学计算成分符合CA₂时，相应的反应为：CA+Al₂O₃→CA₂

含CAC的刚玉耐火浇注料（CC/LCC）经高温处理或者在高温使用过程中，其基质的矿物相都会转化为α-Al₂O₃和CA₆。在1500℃时，CAC中所含CaO成分都会全部转化为CA6。

通过实验可得，基质中加入硅微粉的Al₂O₃-CA₆耐火浇注料会在温度达到1345℃时开始产生液相，其稳定相为莫来石-钙长石-方英石。当该材料在高于1350℃的条件下长期使用时，需要考虑稳定相的情况。在这里要注意，在基质中加入微硅粉的Al₂O₃-CA6耐火浇注料的优点是在较低温度的条件下产生液相，这可使材料生产具有涂层效应，能有效降低介质的渗透或者提高高铝制品的弹塑性性能。

CA6同烧结Al₂O₃或者板状Al₂O₃之间的结合比它同电熔刚玉之间的结合更好，说明烧结Al₂O₃骨料表面比电熔刚玉骨料表面具有更高的活性。同时实验结果也表明，烧结Al₂O₃或者板状Al₂O₃为主原料的耐火浇注料比以电熔刚玉为主原料的耐火浇注料具有更高的常温机械强度、高温抗折强度和抗热震性能。

刚玉浇注料理想的脱模表征参数

刚玉耐火浇注料30min时的流动值，它可以反映现场浇注料过程的可行性和可靠性。通常振动成型整体内衬耐火浇注料30min后的流动值，应不小于60%。

刚玉耐火浇注料养护24小时后的机械强度，它可以反映出现场整体脱模的可行性，通常1.5MPa常温抗折强度和5MPa常温耐压强度值，是整体内衬浇注料能够顺利脱模的最低要求

当上述两个数值都能得到满足时，刚玉耐火浇注体的施工就能顺便进行并获得理想的脱模衬体。

我公司成立以来，一直致力于耐火材料的研发生产及销售，现已得到广泛应用，产品已通过ISO9001:2000质量体系认证，完全符合国家质量标准。与时俱进，不断推进科技创新，努力为社会营造更多的精品工程。