加入鋁土礦、煤矸石輕燒料對Al2O3-SiO2質(zhì)澆注料性能的影響.pdf

1、澆注料因眾多優(yōu)點成為目前產(chǎn)量最多和發(fā)展最快的不定形耐火材料。降低原料成本和改進性能是澆注料研發(fā)和應(yīng)用工作的重要方面。在特定的體系中，一些Al2O3-SiO2質(zhì)原料如鋁土礦、煤矸石等受熱后會發(fā)生初次和二次莫來石化反應(yīng)，可利用這種有益的原位反應(yīng)來改善澆注料的某些性能?？紤]到生料中含有較多結(jié)構(gòu)水，在加熱過程中的分解可能會造成澆注料結(jié)構(gòu)破壞，本工作嘗試將鋁土礦和煤矸石先輕燒除去結(jié)構(gòu)水，再引入到澆注料中。研究了在超低水泥 Al2O3-SiO2質(zhì)澆

2、注料中分別加入上述二種輕燒料后對諸性能的影響，為鋁土礦和煤矸石以輕燒料方式在澆注料中應(yīng)用探索新路。這方面的系統(tǒng)研究尚未見報道。
　　本工作所用鋁土礦生料的Al2O3含量為60.29％，煤矸石生料的Al2O3含量為39.12%?；诓顭岷蜔嶂胤治?，確定所用鋁土礦和煤矸石的輕燒制度分別為600℃×6h和700℃×6h。根據(jù)粒度分布控制，確定鋁土礦和煤矸石輕燒料加工成細(xì)粉的濕磨時間分別為15min和30min。由此制得本工作所需的二種輕

3、燒料細(xì)粉。本工作采用的Al2O3-SiO2質(zhì)超低水泥澆注料，以電熔白剛玉為骨料，由電熔白剛玉、電熔莫來石、二氧化硅微粉、氧化鋁微粉和純鋁酸鈣水泥（3%）構(gòu)成基質(zhì)。輕燒料的引入分兩個系列，分別引入5%、10%、15%和20%的鋁土礦輕燒料細(xì)粉和5%、10%和15%的煤矸石輕燒料細(xì)粉，取代相應(yīng)的電熔莫來石和電熔白剛玉細(xì)粉，考察了它們對澆注料各性能的影響。
　　輕燒鋁土礦的加入，可提高澆注料首次在1400℃受熱的熱態(tài)抗折強度，對1500

4、℃×3h預(yù)燒后試樣經(jīng)1100℃-水冷一次后的殘余抗折強度的保持率亦有提高，還能提高澆注料的抗爆裂溫度達(dá)100℃。加入鋁土礦輕燒料的澆注料受熱后，基質(zhì)形成針柱狀相互交叉的原位莫來石，對改善高溫性能有利。但鋁土礦帶入雜質(zhì)引起液相增多。
　　煤矸石輕燒料的加入可顯著提高澆注料的抗爆裂性，當(dāng)其加入量為15%時，抗爆裂溫度較之不加者可提高250℃。煤矸石料的加入可顯著提高澆注料首次在1400℃受熱的熱態(tài)抗折強度，且經(jīng)1500℃×3h預(yù)燒后再

5、加熱至1400℃，其熱態(tài)抗折強度不下降。對1500℃預(yù)燒后試樣1100℃水冷一次和三次熱震后的殘余抗折強度保持率亦有明顯提高。煤矸石輕燒料的加入還可提高澆注料的荷重軟化溫度。加入的煤矸石輕燒料的澆注料受熱后，基質(zhì)形成明顯的針柱狀相互交叉的原位莫來石，對性能的改善起到有益作用，且這種莫來石的結(jié)構(gòu)效應(yīng)未因再受熱而遭破壞，對澆注料性能的改善有持久性。
　　本工作表明，在Al2O3-SiO2質(zhì)超低水泥澆注料中加入適量鋁土礦和煤矸石輕燒料是