低水泥高純鋁鎂尖晶石質(zhì)耐火澆注料

低水泥高純鋁鎂尖晶石質(zhì)耐火澆注料系指高純鋁鎂質(zhì)或鎂鋁質(zhì)和鋁鎂尖晶石質(zhì)等耐火澆注料。該料在連鑄鋼包、精煉設(shè)備、水泥回轉(zhuǎn)窯和電爐頂?shù)葻峁ぴO(shè)備上使用，取得了良好效果。在電爐頂?shù)雀G爐上使用，為了提高澆注料的強(qiáng)度和抗熱震性，有時(shí)添加3%左右的耐熱鋼纖維。

高純鎂鋁(鋁鎂)質(zhì)耐火澆注料的性能，見表1。耐火骨料臨界粒徑為8mm或5mrn。編號1~編號4用的耐火骨料為MgO97%的電熔鎂砂，用量為65%，耐火粉料也為電熔鎂砂粉，用量為21.5%;編號1用的電熔剛玉粉小于0.088mm的為10.5%、超微粉為3%;編號2 ~編號4用的電熔剛玉粉小于0.088mm的8.5%，編號2用其超微粉5%。編號3和編號4則用α- AI2O3超微粉5%。剛玉和α- AI2O3超微粉的比表面積分別為26m2/g 和36m2/g;編號5用的骨料為致密白剛玉，白剛玉和α-Al2O3作耐火粉料，同時(shí)添加5%的高純燒結(jié)鎂砂(MgO 97.6% )粉;編號6用的耐火骨料為Al2O3 90%的特級礬土熟料34%、高純電熔鎂砂粉30%和鋁鎂尖晶石4%。耐火粉料為剛玉粉和MA粉，α-Al2O3和SiO2超微粉。結(jié)合劑為Ca-80水泥，并摻入適量外加劑;編號1 ~編號5用的結(jié)合劑為Ca-70水泥，其用量約為4%。按材料配合比要求，加減水劑0.15%，水用量5% ~6.5%，成型制樣，自然養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)3d后檢驗(yàn)常溫耐壓強(qiáng)度，一般為6 ~16 MPa。

應(yīng)當(dāng)指出，在耐火澆注料中，α-Al2O3超微粉的比表面積越大，其用量越小。反之亦然。總之，添加α-Al2O3超微粉的用量，應(yīng)根據(jù)其比表面積的大小和活性而定，以確保耐火澆注料的施工流動性、體積致密性和高溫下反應(yīng)的充分性。

表2為鋁鎂尖晶石質(zhì)耐火澆注料的性能。表中耐火骨料均為鎂鋁尖晶石，臨界粒徑為10mm;耐火粉細(xì)度小于0.088mm的大于90%。編號2和編號4粉料用鎂鋁尖晶石粉，編號1為電熔和燒結(jié)氧化鋁混合粉，編號3為棕剛玉和燒結(jié)氧化鋁混合粉，編號5和編號6分別為剛玉、鎂砂混合粉和兩種鋁鎂尖晶石混合粉。

為了強(qiáng)化料的基質(zhì)，還添加了α-Al2O3和Cr2O3等超微粉。選用單一或復(fù)合材料作結(jié)合劑及其外加劑。抗渣試驗(yàn)為樹煙法，溫度為1650℃，保溫2h;轉(zhuǎn)爐終渣m(CaO)/m( SiO2) 比為2.75。按配合比的技術(shù)要求，水用量為5%~ 6.2%。試樣振動成型、自然養(yǎng)護(hù)3d后，再檢測各種性能。

在高技術(shù)鋼包耐火澆注料中，選擇耐火骨料品種，確定臨界粒徑及顆粒級配，都是重要的。其關(guān)鍵技術(shù)是嚴(yán)格選擇基質(zhì)組成材料的品種與匹配，合理控制基質(zhì)中的m(MgO)/m(Al2O3)，盡量減少SiO2等有害雜質(zhì)，適宜增加高溫相的礦物組分。這樣才能使?jié)沧⒘袭a(chǎn)生自反應(yīng)、自燒結(jié)和自膨脹，減少組織結(jié)構(gòu)中的內(nèi)應(yīng)力，降低高、中溫的強(qiáng)度比，提高抗渣性能，達(dá)到長壽的目的。

在高技術(shù)鋼包耐火澆注料中，添加的高溫相外加物，主要有工業(yè)氧化鉻和鎂鋯合成料等。圖2為Cr2O3用量對澆注料抗渣性的影響。從圖中看出，隨著Cr2O3用量的增加，抗渣性有較大的提高，特別是抗熔渣侵蝕性提高很明顯。