摘要：對新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯窯口澆注料的研究以及各種添加劑對它的使用性能的研究做了簡要的闡述。?
1、試驗(yàn)過程?
試驗(yàn)?zāi)康模貉兄扑嗷剞D(zhuǎn)窯噴煤管用耐火澆注料和前窯口用剛玉結(jié)合碳化硅澆注料。?
原料：特級釩土，Al2O3>85%;剛玉，Al2O3>92%;鋁酸鈣水泥;α-Al2O3微粉;硅微粉;三聚磷酸鈉;碳化硅顆粒和細(xì)粉。?
基本配方：特級礬土，5~8mm占12%，3~5mm占23%，1~3mm占15%，<1mm占20%;剛玉細(xì)粉、SiC細(xì)粉、結(jié)合劑占30%。?
2、研究內(nèi)容?
(A)比例分別是0%、3%、5%、8%、10%、12%、15%、18%和20%碳化硅加入到耐磨澆注料中，碳化硅加入方式分別是細(xì)粉部分;當(dāng)比例在15%以上三組，采用一半是細(xì)粉、一半是<1mm的中顆粒。?
在本部分研究時，結(jié)合劑采用硅微粉占5%，外加0.15%三聚磷酸鈉或者六偏磷酸鈉，碳化硅加入時，相應(yīng)計(jì)算出剛玉或者特級礬土的用量。?
(B)不同結(jié)合系統(tǒng)：(1)水泥3%、5%、7%和8%;(2)硅微粉2%、3%、4%和5%;(3)水泥+硅微粉(比例分別是：3%+2%、5%+2%、3%+3%、3%+4%、1%+2%);(4)凝膠粉3%、4%、5%和6%;(5)凝膠粉+硅微粉;(6)凝膠粉+水泥六組不同結(jié)合劑對澆注料性能的影響。上面方案注意添加大約0.15%的三聚磷酸鈉或者六偏磷酸鈉，使用凝膠粉不加磷酸鈉，而加0.05%左右的木鈣粉。方案五和六的比例待方案四結(jié)果出來定。?
(C)成型好試樣分別檢測110℃保溫24h烘干、1100℃保溫3h燒成、1500℃保溫3h燒成后的顯氣孔率、體積密度、耐壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度。對測試結(jié)果中最佳試樣進(jìn)行顯微結(jié)構(gòu)觀察。?
3、試驗(yàn)步驟?
(1)把特級礬土破碎為8~5、5~3、3~1、<1mm四級;(2)把特級礬土按8~5、5~3、3~1、<1mm四級級配;(3)所有細(xì)粉先混合好;(4)把8~5、5~3、3~1的特級礬土依次加入混料機(jī)進(jìn)行干混2min;(5)加<1mm的特級鞏土、混合好的細(xì)粉;(6)加水適量，濕混;(7)把混好的料放入40mm×40mm×160mm條形模具內(nèi);(8)把模具放在震動平臺上，震動5min;(9)放置陰涼處，自然干燥1d;(10)脫模，在110℃干燥爐里干燥24h;(11)測試澆注料的各項(xiàng)物理性能。?
4、分析和討論?
(1)SiC用量?
碳化硅成分是SiC，因含雜質(zhì)而呈現(xiàn)綠、黑和黃等顏色。它是一種共價鍵化合物，原子間結(jié)合力強(qiáng)，具有高熔點(diǎn)、高硬度、高強(qiáng)度和低膨脹性、高導(dǎo)熱性、高導(dǎo)電性、強(qiáng)化學(xué)性等特點(diǎn)。?
(2)水泥用量?
水泥是耐火澆注料的重要組分之一，是決定強(qiáng)度的重要材料，也影響其他性能。水泥品種及其用量的不同，對性能的影響也有差別。?
CA—80水泥耐火澆注料是用較純的CA—80水泥作結(jié)合劑，與剛玉、莫來石、特級礬土熟料和氧化鋁粉等骨粉料或摻加外加劑按比例配合，并加水?dāng)嚢琛⒊尚图梆B(yǎng)護(hù)后制成的。其特點(diǎn)是耐火度和荷重軟化溫度高、高溫強(qiáng)度大，抗渣性、抗還原性氣體能力強(qiáng)。?
CA—80水泥高鋁質(zhì)耐磨澆注料的水泥用量，對其性能的影響見表2。耐火骨料和粉料均為特級礬土熟料，其骨料與粉料和水泥之比為70：30，外加水用量為7%(w)。?
(3)硅微粉用量?
硅微粉是大量固體顆粒集合體，是屬于粉體材料的范疇。其性能主要有顆粒大小及其分布，顆粒形狀、密度、熔點(diǎn)和化學(xué)成分，顆粒流動性、填充性、凝聚性、固結(jié)性和高溫下的物理化學(xué)變化等。?
在耐火澆注料中，硅微粉的基本作用機(jī)理是填充性，改善了施工性，從而使其流動性增大，體積提高，顯氣孔率降低。因此，耐火澆注料的強(qiáng)度有顯著的提高，其他高溫性能也有較大的改善。
(5)凝膠粉用量?
凝膠粉是緩凝劑的一種，作為不定形耐火材料的外加劑，系指增加質(zhì)量5%以下并能按要求改善基本組成材料的性能和作業(yè)性的材料。其主要作用是形成絡(luò)合物抑制了水化反應(yīng)和水合物的生成：即緩凝劑和結(jié)合劑解離出來的正離子形成絡(luò)合物，抑制了水化物的生成或水化反應(yīng)物結(jié)晶析出，或抑制了水化物相晶粒長大，從而延緩凝結(jié)與硬化;形成吸附薄膜和包裹水泥粒子即緩凝劑吸附于水泥粒子表面，并形成薄膜，阻止了水泥粒子與水接觸，抑制了水泥水解和水化反應(yīng)速度，從而起到緩凝作用。
5、總結(jié)?
(1)在高鋁質(zhì)澆注料中添加SiC，使其強(qiáng)度增加，耐磨性增強(qiáng)。尤其是高溫使用性能增強(qiáng)。?
(2)隨著碳化硅加入量的增加，澆注料的常溫和高溫強(qiáng)度先增大而后減小的趨勢，碳化硅合適的加入量為3%。?
(3)在高鋁質(zhì)澆注料中添加水泥，可明顯提高其抗折耐壓強(qiáng)度，體積密度降低。?
(4)綜合分析水泥的摻入對其物理性能的影響，水泥的最好摻入量(w)為5%。?
(5)不同種類的水泥摻入，其物理性能變化也不同。?
(6)在高鋁質(zhì)澆注料中添加硅微粉，使其強(qiáng)度明顯提高。?
(7)綜合分析的硅微粉摻入對其物理性能的影響，硅微粉的最好摻入量(w)為4%.?
(8)不同種類的硅微粉摻入，其物理性能的變化與硅微粉中的SiO2變化有關(guān)，SiO2含量高的抗折強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度較大，吸水率相應(yīng)偏低，體積質(zhì)量較大。?
(9)在高鋁質(zhì)澆注料中添加水泥和硅微粉，使其強(qiáng)度明顯提高。?
(10)綜合分析的水泥和硅微粉摻入對其物理性能的影響，水泥和硅微粉的最好摻入量(w)為5%+2%。?
(11)采用凝膠粉作結(jié)合劑，在高溫時力學(xué)性能顯著增強(qiáng)。?
(12)隨著凝膠粉含量的增加，澆注料的常溫和高溫強(qiáng)度先增大而后減小的趨勢，凝膠粉合適的加入量為4%(w)。?
