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提高鋁酸鹽水泥結合澆注料中溫強度的方法
發布時間：
2022-11-04
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鋁酸鹽水泥結合澆注料主要是以鋁酸鈣水泥做結合劑，與耐火骨料和粉料或摻外加劑按比例配合并經加水攪拌、成型及養護后制成。鋁酸鈣水泥是由燒結法或熔融法生產的鋁酸鈣水泥熟料經磨細而制成的水硬性膠凝材料，主要礦物相是CA、CA2，具有快硬高強、耐火和抗硫酸鹽侵蝕等特性。鋁酸鹽水泥結合澆注料有粘土質、高鋁質、剛玉質澆注料，在高爐熱風爐中主要應用于熱風爐爐底、下部人孔、煙道口、冷風入口、熱風出口、熱風管道、燃燒器等部位，復雜部位整體澆筑能提高結構強度和施工效率，提高熱風爐使用壽命。
鋁酸鹽水泥耐火澆注料的常溫耐壓強度隨著養護時間的延長而增大，1d即可達到較高強度，后續強度緩慢增長，主要是因為鋁酸鹽水泥的主要礦物相CA水化快，在水化開始后12h內放熱可達到80%以上。
鋁酸鈣水泥結合澆注料燒后耐壓強度隨著加熱溫度的升高而逐漸降低，在900～1200℃時降到最低，隨后繼續升高溫度，由于形成陶瓷結合，強度大幅提升。中溫強度是指900～1200℃時的強度，鋁酸鹽水泥結合澆注料中溫強度下降是普遍規律，一般中溫強度下降率在20～50%，因為耐火澆注料的脫水溫度一般在150℃時脫水量為10%，在290～330℃時脫水量為20～35%，510℃到600℃左右時，結晶水和游離水能脫到80%左右，在900℃時，能脫除90%左右的游離水和部分結合水，剩余結合水在900～1200℃之間脫除時，使原有晶格破壞，形成新的礦物結構及二次CA、CA2化，導致顯氣孔率增大，同時由于溫度低、燒結作用不明顯，其結構呈酥松狀，致使耐火澆注料強度降低。
提高中溫強度的方法有兩種，一是摻加α-Al2O3細粉，使澆注料在900～1200℃產生膨脹效應的化學反應，以此來彌補由于澆注料脫水反應而產生的的氣孔增大、結構酥松等缺陷，通過膨脹補償收縮效應，填充氣孔，改善鋁酸鹽水泥結合澆注料的中溫強度。反應式如下：
CaO+ Al2O3→CaO·Al2O3 （1）
CA+ Al2O3→CA2 （2）
反應1的體積膨脹效應為19.6%，反應2的體積膨脹效應為12.86%。
二是在鋁酸鹽水泥澆注料中，摻加促燒劑也能提高中溫強度，促燒劑主要為軟質粘土、微粉等，加入量5%左右即可將中溫強度下降率控制在10%以內，因為促燒劑可以使澆注料在較低溫度下燒結，提前實現陶瓷結合而增加強度。
