摘要：對(duì)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(duì)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(jí)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(jí)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(shí)，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(shí)，相應(yīng)計(jì)算出剛玉或者特級(jí)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(duì)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(duì)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(jí)礬土破碎為8~5、5~3、3~1、<1mm四級(jí);(2)把特級(jí)礬土按8~5、5~3、3~1、<1mm四級(jí)級(jí)配;(3)所有細(xì)粉先混合好;(4)把8~5、5~3、3~1的特級(jí)礬土依次加入混料機(jī)進(jìn)行干混2min;(5)加<1mm的特級(jí)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(dòng)平臺(tái)上，震動(dòng)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(jià)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(duì)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(jí)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(duì)其性能的影響見表2。耐火骨料和粉料均為特級(jí)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(duì)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(duì)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(shí)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)。?
