摘要：对新型干法水泥回转窑窑口浇注料的研究以及各种添加剂对它的使用性能的研究做了简要的阐述。
1、试验过程
试验目的：研制水泥回转窑喷煤管用耐火浇注料和前窑口用刚玉结合碳化硅浇注料。
原料：特级钒土，Al2O3>85%;刚玉，Al2O3>92%;铝酸钙水泥;α-Al2O3微粉;硅微粉;三聚磷酸钠;碳化硅颗粒和细粉。
基本配方：特级矾土，5~8mm占12%，3~5mm占23%，1~3mm占15%，<1mm占20%;刚玉细粉、SiC细粉、结合剂占30%。
2、研究内容
(A)比例分别是0%、3%、5%、8%、10%、12%、15%、18%和20%碳化硅加入到耐磨浇注料中，碳化硅加入方式分别是细粉部分;当比例在15%以上三组，采用一半是细粉、一半是<1mm的中颗粒。
在本部分研究时，结合剂采用硅微粉占5%，外加0.15%三聚磷酸钠或者六偏磷酸钠，碳化硅加入时，相应计算出刚玉或者特级矾土的用量。
(B)不同结合系统：(1)水泥3%、5%、7%和8%;(2)硅微粉2%、3%、4%和5%;(3)水泥+硅微粉(比例分别是：3%+2%、5%+2%、3%+3%、3%+4%、1%+2%);(4)凝胶粉3%、4%、5%和6%;(5)凝胶粉+硅微粉;(6)凝胶粉+水泥六组不同结合剂对浇注料性能的影响。上面方案注意添加大约0.15%的三聚磷酸钠或者六偏磷酸钠，使用凝胶粉不加磷酸钠，而加0.05%左右的木钙粉。方案五和六的比例待方案四结果出来定。
(C)成型好试样分别检测110℃保温24h烘干、1100℃保温3h烧成、1500℃保温3h烧成后的显气孔率、体积密度、耐压强度、抗折强度。对测试结果中最佳试样进行显微结构观察。
3、试验步骤
(1)把特级矾土破碎为8~5、5~3、3~1、<1mm四级;(2)把特级矾土按8~5、5~3、3~1、<1mm四级级配;(3)所有细粉先混合好;(4)把8~5、5~3、3~1的特级矾土依次加入混料机进行干混2min;(5)加<1mm的特级巩土、混合好的细粉;(6)加水适量，湿混;(7)把混好的料放入40mm×40mm×160mm条形模具内;(8)把模具放在震动平台上，震动5min;(9)放置阴凉处，自然干燥1d;(10)脱模，在110℃干燥炉里干燥24h;(11)测试浇注料的各项物理性能。
4、分析和讨论
(1)SiC用量
碳化硅成分是SiC，因含杂质而呈现绿、黑和黄等颜色。它是一种共价键化合物，原子间结合力强，具有高熔点、高硬度、高强度和低膨胀性、高导热性、高导电性、强化学性等特点。
(2)水泥用量
水泥是耐火浇注料的重要组分之一，是决定强度的重要材料，也影响其他性能。水泥品种及其用量的不同，对性能的影响也有差别。
CA—80水泥耐火浇注料是用较纯的CA—80水泥作结合剂，与刚玉、莫来石、特级矾土熟料和氧化铝粉等骨粉料或掺加外加剂按比例配合，并加水搅拌、成型及养护后制成的。其特点是耐火度和荷重软化温度高、高温强度大，抗渣性、抗还原性气体能力强。
CA—80水泥高铝质耐磨浇注料的水泥用量，对其性能的影响见表2。耐火骨料和粉料均为特级矾土熟料，其骨料与粉料和水泥之比为70：30，外加水用量为7%(w)。
(3)硅微粉用量
硅微粉是大量固体颗粒集合体，是属于粉体材料的范畴。其性能主要有颗粒大小及其分布，颗粒形状、密度、熔点和化学成分，颗粒流动性、填充性、凝聚性、固结性和高温下的物理化学变化等。
在耐火浇注料中，硅微粉的基本作用机理是填充性，改善了施工性，从而使其流动性增大，体积提高，显气孔率降低。因此，耐火浇注料的强度有显著的提高，其他高温性能也有较大的改善。
(5)凝胶粉用量
凝胶粉是缓凝剂的一种，作为不定形耐火材料的外加剂，系指增加质量5%以下并能按要求改善基本组成材料的性能和作业性的材料。其主要作用是形成络合物抑制了水化反应和水合物的生成：即缓凝剂和结合剂解离出来的正离子形成络合物，抑制了水化物的生成或水化反应物结晶析出，或抑制了水化物相晶粒长大，从而延缓凝结与硬化;形成吸附薄膜和包裹水泥粒子即缓凝剂吸附于水泥粒子表面，并形成薄膜，阻止了水泥粒子与水接触，抑制了水泥水解和水化反应速度，从而起到缓凝作用。
5、总结
(1)在高铝质浇注料中添加SiC，使其强度增加，耐磨性增强。尤其是高温使用性能增强。
(2)随着碳化硅加入量的增加，浇注料的常温和高温强度先增大而后减小的趋势，碳化硅合适的加入量为3%。
(3)在高铝质浇注料中添加水泥，可明显提高其抗折耐压强度，体积密度降低。
(4)综合分析水泥的掺入对其物理性能的影响，水泥的最好掺入量(w)为5%。
(5)不同种类的水泥掺入，其物理性能变化也不同。
(6)在高铝质浇注料中添加硅微粉，使其强度明显提高。
(7)综合分析的硅微粉掺入对其物理性能的影响，硅微粉的最好掺入量(w)为4%.
(8)不同种类的硅微粉掺入，其物理性能的变化与硅微粉中的SiO2变化有关，SiO2含量高的抗折强度、抗冲击强度较大，吸水率相应偏低，体积质量较大。
(9)在高铝质浇注料中添加水泥和硅微粉，使其强度明显提高。
(10)综合分析的水泥和硅微粉掺入对其物理性能的影响，水泥和硅微粉的最好掺入量(w)为5%+2%。
(11)采用凝胶粉作结合剂，在高温时力学性能显著增强。
(12)随着凝胶粉含量的增加，浇注料的常温和高温强度先增大而后减小的趋势，凝胶粉合适的加入量为4%(w)。
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