在现有不定形耐火浇注料中,最常用的超细微粉主要为Al2O3微粉和硅灰。超细微粉对浇注料性能的影响不仅通过填充改变浇注料的粒度分布而实现,其参与基质内的各种反应对浇注料性能亦有直接影响。中钢集团耐火材料有限公司的研究人员以刚玉质低水泥浇注料为对象,研究采用两种不同细度及比例的Al2O3微粉对浇注料性能的影响。
试验用主要原料为白刚玉、Al2O3微粉、Secar71水泥及添加剂FS和FW。Al2O3微粉平均粒径分别为5 μm和2 μm。按表1试验配比称取各原料,预混之后,倒入搅拌机中干混60 s,再加入4.2%(质量分数)的水湿混,混均后浇注成40 mm×40 mm×160 mm试样,养护1 天后脱模,测量尺寸;再养护1 天后放入110 ℃烘箱中烘干24 h,部分试样于电炉中1 600 ℃ 3 h热处理。
.表1 试验配比(w)/ %
原料 |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 | |
白刚玉 |
≤8 mm |
70 |
70 |
70 |
70 |
70 |
≤0.074 mm |
19 |
19 |
19 |
19 |
19 | |
Al2O3微粉 |
5 μm |
6 |
4.5 |
3 |
1.5 |
0 |
2 μm |
0 |
1.5 |
3 |
4.5 |
6 | |
水泥Secar71 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 | |
FS+FW(外加) |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
按相应国标测试样的体积密度、耐压强度、抗折强度、高温抗折强度(1 400 ℃ 0.5 h)和加热永久线变化率;抗热震性采用1 100 ℃水冷1次后的强度保持率来表征。
研究结果:(1)选用不同细度及比例的Al2O3微粉是调节刚玉质浇注料加热永久线变化、热态抗折强度及抗热震性的有效手段之一。(2)在Al2O3微粉总加入质量分数为6%的情况下,复合添加两种细度的Al2O3微粉对热态抗折强度和抗热震性有利。当5 μm氧化铝微粉与2 μm Al2O3微粉加入的质量比为3∶1时,1 400 ℃ 时的热态抗折强度最高。当5 μm Al2O3微粉与2 μm Al2O3微粉加入的质量比1∶3时,对浇注料的抗热震性最为有利,1 100 ℃水冷1次后的抗折强度保持率为34.3%。(3)Al2O3微粉细度不同对高温下基质内的CA6生成情况有显著影响,并从而影响浇注料的各种性能。
(摘编自《第十二届全国耐火材料青年学术报告会论文集》2010)