低水泥耐火浇注料都由哪些材料配置而成 | 技术前沿

01、前言概述 

从低水泥浇注料的品种来看，低水泥浇注料有Al2O3系和Al2O3-MgO系。采用优质原料，按科学合理的配合比进行配料，以满足低水泥浇注料的优良性能及使用要求。用做低水泥浇注料的原料可以分为以下四类。 

02、低水泥浇注料的骨料及细粉 

低水泥浇注料以回转窑锻烧的优质高铝矾土以及电炉高温冶炼的刚玉为骨料和细粉，采用合理的级配组成，确保低水泥浇注料形成紧密堆积，提高密实度。

03、低水泥浇注料的微粉 

超微粉技术是低水泥浇注料的关键技术，其主要作用是优化基质以提高浇注料的性能。 

超微粉和微粉的主要品种有活性SiO2微粉、α-Al2O3微粉、白刚玉粉、棕刚玉粉、莫来石粉、镁铝尖晶石粉等。由于微粉及超微粉的比表面积、表面原子数及表面能等急剧增大，化学反应速率显著提高，使制品的烧成温度降低，烧结时间缩短，由于配料的堆积性、吸附性、流变性、熔融性都发生了变化，因此制品的强度、韧性、密度、电性、磁性等均发生变化。低水泥浇注料中所用的微粉主要是α-Al2O3微粉、活性SiO2微粉，以及作为水硬性粘结剂使用的铝酸钙水泥(CAC)等，三者构成低水泥浇注料的基质部分，其组成比例的调整影响浇注料的流变性能和使用性能。 

SiO2超微粉是一种非晶态SiO2，平均直径约为0.15μm，表面活性好。SiO2超微粉在浇注料中具有多重作用：一是可减少水泥用量约1%;二是减少用水量，从而获得低用水量、高密度浇注料，并在基质设计合理情况下改善其施工流变性及高温使用性能;同时还能起到低温结合作用。但在水系统中SiO2超微粉通常具有负表面电荷，另一方面，α-Al2O3微粉却显示出带正电荷，导致结合系统颗粒间相互吸引，产生絮凝现象，从而增加用水量，这就要求必须采用合适的减水剂改变颗粒荷电状况，使颗粒相互排斥，降低用水量。 

α-Al2O3微粉平均粒径约为1~5μm，一般认为在常温条件或110℃烘干过程中不发生水化作用，表现出惰性性质，在高技术浇注料中主要用于改善浇注料烧结性能。

04、低水泥浇注料的结合剂 

低水泥浇注料采用的结合剂种类很多，从早期的水玻璃，软质粘土到目前的树脂，微粉溶胶等，其结合系统发生了很大的变化，但铝酸盐水泥仍然是使用最安全，质量最稳定，同时也是使用最广泛的结合剂。按照GB201-2000《铝酸盐水泥》规定，铝酸钙水泥有CA-50、CA-60、CA-70、CA-80四个品种，其主要矿物组成为铝酸一钙(CA)、二铝酸一钙(CA2)、七铝酸十二钙(C12A7)。 

铝酸钙水泥一般均含有CA、CA2、C12A7，矿物组成不同，水化温度不同，其水化产物也不同。研究证实：铝酸钙水泥水化生成CAH10和C2AH8，二者是一种介稳态水化物，它会转变为稳定水化物C3AH6。由于这个特性，使铝酸盐水泥制作的浇注料，随着时间的推移和温度的变化将发生强度下降。但在活性SiO2微粉的作用下，铝酸钙水泥的水化过程可以避免生成C2AH8，而直接生成钙黄长石C2ASH8，提高浇注料的常温强度。 

05、低水泥浇注料的减水剂 

减水剂是一类加入到干物料中并加水拌合后，能保持低水泥浇注料流动值基本不变时，可显著降低拌合用水量的化合物，因此又称为减水剂。 

减水剂分为无机减水剂和有机减水剂两大类。无机减水剂主要是电解质类化合物，它溶于水中能解离出阳离子和阴离子团，具有导电性能。用作耐火浇注料的无机减水剂主要有焦磷酸钠、聚磷酸钠、多聚磷酸钠、超聚磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠等。耐火浇注料中应用最广泛的是六偏磷酸钠和三聚磷酸钠。