预合成和原位尖晶石对水泥结合高铝耐火浇注料物理性能的影响
Al2O3和MgO对低水泥尖晶石耐火浇注料性能的影响
２ 实 验
２１ 原 料 ．
作 为原 料 。采 用 片状 氧 化 铝 、细 粒 及 超 细 烧
结 氧化 铝 、矾土 水泥 （ Ｃ Ｏ １％ ） 含 ａ ７ 、合 成 尖 晶石
（ Ｓ７ ＭＡ ６牌 号 ） 、反 应性 氧 化 铝 、二 氧 化 硅 细 粉 、 死 烧镁 砂 （ ９牌 号 ）及 某 些 加 入 剂 。原 料 的化 Ｍ９
ｌｏ ℃至 ｌｏ ℃时 刚 玉 尖 晶 石 浇 注 料 的 热膨 胀 也 ｌｏ ３ｏ
有 所 增 大 ．之后 随着 温 度 的 提 高 ，热 膨 胀 则徐 缓
地 缩 小 。还 应指 出 ，刚 玉 、方镁 石 浇 注 料 的抗 渣
性 高 于刚 玉尖 晶石 浇 注料 。 此外 ，某 些 研 究 者指 出 ，当 Ｍ 与 浇 注 料 干 燥 过 程 中 析 出 的水 发 生 反 应 时 会 导 致 产 生 裂 纹 。 还指 出 ．以 电 熔 刚 玉 配 制 的 浇 注 料 的 颗 粒 组 成 及 超细 颗 粒 组 成对 其 流 动性 有 影 响 。他 们 同 时 还 报 道 了关 于 含 有 反应 性 氧 化 铝 和 二 氧 化 硅 细 粉 的 复 合 料凝 固的 不 同 条 件 。 此 外 ，温 度 、配 料 组 成 及 最 细颗 粒 的 粒 度 也 是 影 响 凝 固和 流 动 性 的 主 要 因 素 。另 外 还 报 道 ，采 用 二 氧 化 硅 细 粒 时 其 良好 效
纹 的可能 性 。
研 究 结 果 还 表 明 。如果 Ｍｇ 的加 入 量 大 于需 Ｏ 要 量 。则 因膨 胀 引 起 的 总 应力 将 增 加 产 生 裂 纹 的 可 能 性 。因 而 也 会 降 低 浇 注料 的 物 理 机 械 性 能 。 最后 还 分析 了所 制成 试 样 的微观 结构 及 相组 成 。
α和γ晶型Al2O3对含MgAl2O4尖晶石耐火水泥制备的影响
相 反 应 的 最佳 条 件 ，分 析 了 由两 种 晶型 氧 化 铝 形 成 的原 位 Ｍｇ １ 晶石 （ Ａ２ 尖 ０ ＭＡ） 。使 用 红 外 光 谱 技术 （ ＴＲ）以及 Ｘ Ｄ分析 仪 研究 不 同试 样 热处 ＦＩ Ｒ
仅 Ａ ｚ３Ｍｇ 和 一 Ｉ ３Ｍｇ 混 合 物 ，得 到 这 种 一１ 一 Ｏ Ｏ Ａ２ 一 Ｏ ０
水泥。 在 本 研 究 中 ，为 了确 定 和 当 地 白云 石 发 生 固
渣侵 蚀 较 小 。 基 于这 些 性 能 ，这 些材 料被 用 于玻 璃 、水 泥 以 及其 他 工 业 炉 衬 中。关 于后 者 ，其 在
理 （ １４ ０Ｃ）后 的性 能 。根 据 处 理 过 程 中发 生 一 ５ ｑ
寿命 ，而且 也 能改 善钢 的产 品质 量 。
另 一方 面 ，Ｍｇ １ 晶石 耐火 材料 主要 用 在 Ａ 尖 Ｏ
的热 化 学 和结 构 变 化 。讨 论 每 个 受 热 阶段 的 物相
特征 。
水 泥 回转 窑上 ，为 了保 护 环境 ，其 有 可 能 成 为 二
将 Ｍｇ Ｏ加入 到 水 泥 熟料 中取 代 Ｃ Ｏ，能显 著 ａ
改 善 高 铝水 泥 的耐 火 性 能 ，而且 不 会 对 机 械 强 度
另 外 ，在 许 多 研 究 中 已考 虑 使 用 不 同 晶 型 氧 化 铝作 为原 料 。Ｚ ａ ｇ 人利 用 常用 的 固相 反应 法 ｈｎ 等
通 过 混 合 ｄ－ １ ３ Ｍｇ Ａ ２ － Ｏ、 ｐ－ １ ３ Ｍｇ 和 ＾— ０ Ａ２ 一 Ｏ ０ ｙ
用 活性 氧 化 铝 和 白 云石 已 经 获得 含 有 原 位 形 成 的 尖 晶 石 相 的 耐 火 水 泥 。和 ｑ晶 型 相 比 ，３ Ａ：， 纯 Ｍｇ １ ＇ １ 在 － ０ Ａ： 尖 ０ 晶石 的合 成 和 烧 结 方 面 具 有 优 势 。文 中 以两 种 晶 型 氧 化 铝 作 为 原 料 ，与 白云 石 制 备 耐 火 水 泥 ，对 其 效 果 进 行 比 较。
高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石
高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石Raymond P.RacherAlmatis Inc.501West Park RoadLeetsdale,PA15056,USARobert W.McConnellAlmatis Inc4701Alcoa RoadBauxite,AR72011USAAndreas BuhrAlmatis GmbH,Olof-Palme-Str.37,D-60439Frankfurt/MainGermany摘要优质钢的生产要求钢在钢包中进行更多的处理。
这对钢包用耐火材料有显著的影响，例如需要透气砖等高性能功能耐火材料。
增加出钢温度，较长的停留时间，侵蚀性更强的二次冶炼等操作的改变要求耐火材料衬更薄，寿命更长。
这些综合因素重新唤起了对镁铝尖晶石研究的兴趣。
镁铝尖晶石已经作为各种类型用于炼钢用耐火材料很多年了。
本文阐述了尖晶石的生产、理化性能和使用性能，也讨论了尖晶石应用的进展情况。
1 引言本文讨论了镁铝尖晶石的结构、性能和应用，尤其描述了镁铝尖晶石在生产洁净钢用耐火材料上的优点。
镁铝尖晶石由于强的抗渣侵蚀性、优良的抗热震性和高温强度高等特点，越来越多的被应用于炼钢用耐火材料。
20世纪60年代中期最初生产的尖晶石耐火材料是通过氧化铝和镁砖中的方镁石的原位反应制备的，用于水泥窑的内衬。
高质量的预合成尖晶石使得发展优质不定形耐火材料和耐火砖成为可能。
2 性能2.1 结构镁铝尖晶石是具有相同晶体结构的氧化物中的一种，这种晶体结构称为尖晶石结构。
尖晶石组有二十多种氧化物，但只有很少数是常见的。
尖晶石组的结构式是AB2O4,这里A代表二价金属离子，例如镁、铁、镍、锰和/或锌，B代表三价金属离子，例如铝、铁、铬或锰。
除非特别指明，本文的尖晶石表示MgAl2O4,矿物尖晶石是二元系统MgO–Al2O3的唯一化合物。
尖晶石族矿物的明显特征是，它是一种组分可被替代的固溶体，尖晶石组分中一种或两种都可以被这组矿物中的其他组分大量的代替，而且是在晶体结构不改变或晶格没有任何变形的情况下。
Al2O3-MgO质耐火浇注料的铝酸钙水泥来源评估
抗 蠕 变 和助 烧 结 技 术 ，用 于判 断尖 晶石 和 Ｃ 的 Ａ
物 理 性 能 和 矿 物组 成 ．以及 每种 浇 注料 在 振 动 下
布 以及 化 学 添加剂 的不 同而有 所 区别 。
本 文 主 要 记 录 了 不 同 来 源 的 Ｃ Ｃ 水 泥 在 Ａ
Ａ ， Ｍｇ ｌ 一 Ｏ耐 火 浇 注 料 的 不 同工 艺 阶 段 的测 定 结 Ｏ
（０ ８ ％的原始 振动 流 ） 行合 适 浇注 所需 的水含 量 。 进
第３卷 第２ ７ 期
２１ ０ ２年 ４月
耐 火 与 石 灰
・２ ７・
Ａ ２ ３Ｍｇ 质耐火浇注料 的 ｌ 一 Ｏ Ｏ 铝酸钙水泥来源评估
摘 要 ：氧化铝一 氧化镁耐火浇注料结合相为铝酸钙水泥，在 ｌ２０ ０％以上，生成原位尖晶石 （ ｇ １ 、Ｃ Ｍ Ａｚ ） Ａ Ｏ
和 Ｃ 表现 出 膨 胀 特 性 。 用 石 灰 含 量 更 少 （０ ａ 的 水 泥 替 代 所 用 的 典 型 水 泥 （０ ａ 可 控 制 体 积 。 Ａ而 ２ ％Ｃ Ｏ） ３ ％Ｃ Ｏ） 改 变 水 泥 来源 也 将 影 响 浇 注 料 的 许 多 性 质 ，基 于 此 ，评 估 了 水 泥 来 源 对 工 艺 步 骤 和 氧 化 铝 一 化 镁 浇 注 料 性 能 氧
４７ ．
浇 注 料 的水 含量／ ％
通 常 。可 直 接 对 照 水 泥 Ａ 和 Ｄ，因 为它 们 具 有 非 常 相 近 的化学 和 矿物 学 特 性 ，而 水 泥 Ｂ和 Ｄ 显 示 出不 同的 矿 物 学性 能 和颗 粒 尺 寸分 布 。 由其
高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石
高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石Raymond P.RacherAlmatis Inc.501West Park RoadLeetsdale,PA15056,USARobert W.McConnellAlmatis Inc4701Alcoa RoadBauxite,AR72011USAAndreas BuhrAlmatis GmbH,Olof-Palme-Str.37,D-60439Frankfurt/MainGermany摘要优质钢的生产要求钢在钢包中进行更多的处理。
这对钢包用耐火材料有显著的影响，例如需要透气砖等高性能功能耐火材料。
增加出钢温度，较长的停留时间，侵蚀性更强的二次冶炼等操作的改变要求耐火材料衬更薄，寿命更长。
这些综合因素重新唤起了对镁铝尖晶石研究的兴趣。
镁铝尖晶石已经作为各种类型用于炼钢用耐火材料很多年了。
本文阐述了尖晶石的生产、理化性能和使用性能，也讨论了尖晶石应用的进展情况。
1 引言本文讨论了镁铝尖晶石的结构、性能和应用，尤其描述了镁铝尖晶石在生产洁净钢用耐火材料上的优点。
镁铝尖晶石由于强的抗渣侵蚀性、优良的抗热震性和高温强度高等特点，越来越多的被应用于炼钢用耐火材料。
20世纪60年代中期最初生产的尖晶石耐火材料是通过氧化铝和镁砖中的方镁石的原位反应制备的，用于水泥窑的内衬。
高质量的预合成尖晶石使得发展优质不定形耐火材料和耐火砖成为可能。
2 性能2.1 结构镁铝尖晶石是具有相同晶体结构的氧化物中的一种，这种晶体结构称为尖晶石结构。
尖晶石组有二十多种氧化物，但只有很少数是常见的。
尖晶石组的结构式是AB2O4,这里A代表二价金属离子，例如镁、铁、镍、锰和/或锌，B代表三价金属离子，例如铝、铁、铬或锰。
除非特别指明，本文的尖晶石表示MgAl2O4,矿物尖晶石是二元系统MgO–Al2O3的唯一化合物。
尖晶石族矿物的明显特征是，它是一种组分可被替代的固溶体，尖晶石组分中一种或两种都可以被这组矿物中的其他组分大量的代替，而且是在晶体结构不改变或晶格没有任何变形的情况下。
低温预合成刚玉-尖晶石微粉在钢包浇注料中的应用
国家自然科学基金青年基金资助项目（５１８０２２３５）。
柯占龙：男，１９９２年生，硕士研究生。
Ｅｍａｉｌ：ｋｅｚｈａｎｌｏｎｇ＠ｆｏｘｍａｉｌ．ｃｏｍ
通信作者：柯昌明，男，１９５５年生，博士，教授。
Ｅｍａｉｌ：ｋｅｃｈａｎｇｍｉｎｇ＠ｗｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
收稿ｈｃｌ．ｃｏｍ．ｃｎ ２０１９／４ 耐火材料 ／ＲＥＦＲＡＣＴＯＲＩＥＳ ２７７
烧结刚玉 ０．２７ ９９．０８ ０．１４ ０．０４
０．２９
０．１６
ＡＭＡ－１０ ０．２５ ９９．３１ ０．０７ ０．０８ ０．０１ ０．０５
０．２１
ＡＲ７８ ０．２８ ７７．００ ０．２３ ０．２７ ２１．７５ ０．０４
０．４１
ＭＡ９０ ０．０４ ９１．１０ ０．１２ ０．１３ ７．７９ ０．１８ ０．０２ ０．５７
第２０１５９３卷年第８４期月
２７７～２８２
低温预合成刚玉－尖晶石微粉在钢包浇注料中的应用
柯占龙１） 张锦化１） 陈彩莲１） 刘学新１，２） 王景然１） 柯昌明１）
１）武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室 湖北武汉 ４３００８１ ２）湖北斯曼新材料股份有限公司 湖北黄冈 ４３８４００
本课题组在前期的研究工作中在较低温度下
（１２００℃）成功合成了活性刚玉－尖晶石微粉 ＭＡ９０， 并与湖北斯曼新材料股份有限公司合作进行了工业 试生产［１０］。本工作中，对 ＭＡ９０微粉悬浮液流变性 能进行了研究，并在此基础上，以 ＭＡ９０微粉部分或 全部取代活性 αＡｌ２Ｏ３ 微粉，研究 了 低 温 预 合 成 刚 玉－尖晶石微粉对刚玉－尖晶石浇注料性能的影响。 ０
中图分类号：ＴＱ１７５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－１９３５（２０１９）０４－０２７７－０６ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－１９３５．２０１９．０４．００８
尖晶石对刚玉基浇注料热震稳定性能的影响 张宁
尖晶石对刚玉基浇注料热震稳定性能的影响张宁摘要：分别以板状刚玉为主要原料，以氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥为结合剂，研究了预合成尖晶石和原位生成尖晶石对刚玉基浇注料性能的影响。
研究结果表明：随着尖晶石粒度的减小、预合成尖晶石加入量的增加，热震稳定性能升高，但抗折强度有降低的趋势，烧后试样的线变化由收缩变为膨胀。
关键词：预合成尖晶石；原位生成尖晶石；刚玉基浇注料；热震稳定性能；镁铝尖晶石的化学式为MgAl2O4或MgO•Al2O3，理论含MgO 28.3%，Al2O3 71.7%。
镁铝尖晶石具有良好的抗侵蚀能力[1]、抗磨蚀能力，热震稳定性好[2]。
在陶瓷基体中引入第二相，由于热膨胀系数的不同，冷却时可以产生热应力，在材料内部产生残余应力场。
如果热膨胀失配较大，则热应力场将导致显微裂纹。
镁铝尖晶石和刚玉相的热膨胀系数有较小的差异，可以在材料基质中因失配而产生增韧的作用，很多专家[3-5]都进行过相关研究。
本工作研究了尖晶石的不同粒度和加入量对刚玉基浇注料热震稳定性能的影响。
1 试验1.1原料及试验方案本试验按骨料与基质70:30的质量比进行配料，基础配方见表1。
采用两种方案：（1）研究预合成尖晶石粒度的影响尖晶石粒度分别选用5-3mm、3-1mm、1-0mm和180目，固定尖晶石加入量为15%，分别等量替代基础配方M中的板状刚玉。
（2）研究预合成尖晶石加入量的影响固定尖晶石粒度为180目，选择加入量分别为1a%、2a%、3a%、4a%、5a%、6a%和7a%，分别等量替代基础配方M中的板刚玉粉。
1.2试验过程和性能检测按照设计好的配方配料，分别浇注成型尺寸为40 mm×40 mm×l60 mm的条形试样，室温下养护24 h后脱模，经110 ℃ 16 h烘干后，进行1600 ℃ 3 h处理，检测试样的线变化率、显气孔率和常温抗折强度。
将经过1600 ℃ 3 h处理后试样，经过1100℃ 20min水冷热震1次后，检测常温抗折强度，并计算抗折强度保持率，以评价热震稳定性能。
蓝晶石对低水泥耐火浇注料性能的影响
【试验研究】蓝晶石对低水泥耐火浇注料性能的影响单玉香1，朱伶俐1，邵先磊2（1.河南理工大学材料学院，河南 焦作 454003；2.河南翰墨园林工程有限公司，河南 郑州 450000）摘要：本文简单介绍了蓝晶石的结构、性能及应用范围，并结合试验，研究了蓝晶石加入量对矾土基耐火浇注料的体积密度、显气孔率、抗折强度和线变化等性能的影响。
关键词：蓝晶石；浇注料；力学性能；线变化中图分类号：P578.945;TQ175.172 文献标识码：A 文章编号：1007-9386(2008)02-0033-02Effects of Kyanite on Performance of Low Cement CastableShan Yuxiang 1, Zhu Lingli 1, Shao Xianlei2(1.Henan Polytechnic University Institute of Material, Henan Jiaozuo 454003;2.Henan Hanmo Limited Company,Henan Zhengzhou 450000)Abstract: Structure,properties and application of kyanite were introduced in this passage. Through experiments effects of kyanite on bulk density, apparent porous, folding strength and linear-change of bauxite-based low cement castable were studied.Key words: kyanite; castable; mechanical properties; linear-change蓝晶石的成分为Al 2[SiO 4]O，与红柱石、夕线石成同质多象。
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文 献标 识 码 ：Ｂ
文章 编 号 ：１７ —７２（０２ １０２—５ ６３７９ ２ １）０—０６ ０
１ 前 言
铝 镁 浇 注 料 越 来 越 多地 用 于钢 包 渣 线 以下 的 内 衬 材 料 ，这 主 要 是 与 氧 化 铝 一 晶石 浇 注 料 相 尖 比 ．它 具 有 较 好 的化 学 性 能 和 热 机 械 性 能 。李 等
多 ，整体 膨 胀 就 越 来 越 大 。 图 １ ｂ 所 描 绘 出 的尖 （）
晶 石 峰 值 的 增 高 显 示 出 了 这 种 增 长 。 再 者 。在
Ｍｇ Ｏ含 量 最 高 （ ％） 浇 注料 中 ，随 着 Ｍｇ 和 由 ６ 的 Ｏ 此影 响 的 原位 尖 晶 石 的 量 减 少 ，焦 点 逐 步 转 到 烧
助 烧 成 实 验 、微 结 构 分析 、 热 态 模 拟 、机 械 和 热 机 械 性 估 算 对 同 时含 有 预 合 成 和 原 位 尖 晶 石 的 水 泥 结 合 高 铝 浇 注 料 进 行 了 研 究 和 评 估 。 根 据 基 质 中 原 位 尖 晶 石 产 生 的 量 ，Ｃ Ａ 形成 示 出 了 不 同 的 性 能 ， 从 而 影 响 到 浇 注 料 的
此 ，不 含 或 只 含 微 量 的 原 位 尖 晶石 （ ０和 ２ ％
试 样 进 行 了微 观结 构 分 析 。同时 用 Ｘ一 射线 衍 射 等 量 分 析 仪 对 在 １１ ０Ｃ、 １３ ０Ｃ Ｉ５ ０Ｉ 烧 ５ ５ｏ ０ ￣ 和 ０ ｃ煅 ＝ ｈ
的试 样 进 行 了 晶 相 含 量 的 测 定 。做 这 些 分 析 的 目
用 ６ 的死烧 镁砂 ％
（ ５ Ｍ Ｏ， Ｃ Ｏ ＳＯ ＝ ９％ ｇ ａ ／ｉ
０３ ，ｄ ５ ￣ ．６ ≤４ ｐ ｍ）制备 Ａ ｚ３Ｍｇ ｌ 一 Ｏ浇 注料 ，在热 处 Ｏ
理 期 间产 生 了 ２％的化 学 计 量 的原 位 尖 晶石 。 １ Ｍｇ 与 ７ Ｏ ％的煅 烧 氧化 铝 （ Ｌ ７ ）和板 状 氧 化 铝 Ｃ ３０ （ ＜ ，ｍ ｄ ０２ ｍ） 的超 细颗 粒 进行 反应 。另 一 方 面 ，按
３个 颗 粒 粒 度 级 （ ｄ≤０５ ．ｍｍ； ｄ≤４ １ ５ ｍ； ｄ≤ ｘ
针 状 Ｃ 粒 可 以 使 浇 注 料 的 抗 热 震性 提 高 ，这 Ａ颗
第
糍 期
耐火 与石灰
相 反 应有 关 。
．７ ２．
２１ ０ ｍ）加 入 ２ ％预 合 成 尖 晶石 （ Ｒ ８ ８ ￣ １ Ａ ７ ，７ ％的氧 化 铝 ）制 备 氧 化铝 一 晶 石浇 注 料 。 尖
在 这 些 组 分 中 除 了 Ｍｇ 和 预 合 成 尖 晶 石 量 Ｏ 外 ， 氧化 铝 细粉 量 （ 烧 氧 化 铝 和板 状 氧化 铝 ≤ 煅
３ 结 果 和 讨 论
图 １示 出 了不 同含量 的 Ｍｇ Ｏ和 预 合成 尖 晶石
０２ ｍ）也 是 不 同 的 。这 种 含 量 的 变 化 是 为 了 确 ． ａ ｒ
寸 分 布 率 ｑ ０２ 。所 有 组 分 的 骨 料 为 板 状 Ａ ＝． ６ １ Ｏ
（ ≤６ ｍ） ｄ ｍ ，结合 剂 为 ６ ％的铝 酸钙 水泥 （ ｅａ７ ） Ｓ ｃ ｒ１ 及 １ ％的硅 微 粉 （ ７ Ｕ） ９ １ 。为 了使 尖 晶石 的 总 量 达 到 ２ ％，估 算 出 了 ４种 高 铝 组 分 。 为 了 形 成 原 位 １ 尖 晶 石 ，限 制 氧 化 镁 反 应 物 的量 在 ０ ６ ～ ％之 间 变
用 试 样在 １１ ０Ｃ、 １３ ０Ｉ ｌ５ ０ ５￣ ０ ｏ 和 ０ ％下 预 烧 ５ ＝ ｈ后
基 于 这 些 组 分 。用 含 有 预 合 成 和 原 位 尖 晶 石 并 通 过 改 变 Ｍｇ ／ 合 成 尖 晶 石 比 （ ％ 的 Ｍｇ ／ Ｏ预 ２ Ｏ
１％ 的 Ａ ７ ４ Ｒ ８尖 晶 石 或 ４ ｇ ／％Ａ ７ ％Ｍ Ｏ ７ Ｒ ８尖 晶 石 ） 的 变 化 来 制 备 了两 种 中 间浇 注 料 。浇 注 料 的组 分
和 Ｃ Ｃ含量 进 行 了优 化 。在 这样 的组 分 中 ．原位 Ａ 尖 晶石 晶相 可 以增 加 抗 热 震 性 和 抗 熔 渣 侵 蚀 ，预 合成 颗粒 将 会确 保恰 当的体 积 稳定 性 。
晶 石 的形 成 会 使 残 余 膨 胀 过 度 ，而 产 生 的裂 纹 会 使材 料 结构 完 全受 到 破坏 。 由于 尖 晶 石 形 成 所 造 成 的过 度 残 余 膨 胀 ，从 而 使 微 裂 纹 聚 集 ，使 铝镁 浇 注 料 的 一些 重 要 性 能
种 反 应 则 类 似 于原 位 尖 晶 石 的形 成 ，紧 接 着 是 残 余 膨 胀 （ Ｖ约 为 ３０ ％） 由于这 些 因素 ，使 水 Ａ ．１ 。 泥 结 合 的 尖 晶 石 浇 注料 达 到 理想 性 能 和 控 制 整 体
膨 胀不 是 一个 简单 的工作 。 在 本 文 中 ，为 了达 到含 Ｃ 以及 含 有 预 合 成 Ａ 和原 位 尖 晶石 的水 泥 结 合 浇 注 料 具 有 低 的残 余 膨
受 到 影 响 ，因 此 添 加 预 合 成 尖 晶 石 将 是 一 种 控 制
２ 实验 步 骤
２１ 材 料 ．
膨 胀 的 好 途 径 。 然 而 ，如 果 使 用 预 合 成 尖 晶 石 ， 在 钢 包 环 境 中耐 火 内衬 受 到 剧 烈 的 热循 环 和 持 续 的化 学 侵 蚀 ，很 容 易 使 浇 注 料 工 作 寿命 降 低 。除
此 以外 ．当使 用 预 制 产 品 时 ，在 内衬 的接 缝 处 要 有 一 个 能 抑 制 渣 和 钢 水 侵 蚀 的理 想 膨 胀 。考 虑 这
本 文 为 评 估 同时 添 加 预 合 成 和 原 位 尖 晶石 的 水 泥 结合 耐 火 浇 注 料 设 计 出 ４种 组 分 。设 计 出 的 振 动 浇 注 料 是 基 于 Ａ ｆ ｄ填 料模 型 ，并 且 颗 粒 尺 ｌｅ ｒ
成 收 缩 上 ，而烧 成 收 缩 被 尖 晶 石 的 膨 胀 完 全 掩 盖
起来 。
成 内 部 有 直 径 为 １ ．ｒ 孔 的 圆 柱 体 （ ５ ｍ ２４ ｍ ａ Ｄ＝ ０ ｍ，
Ｈ＝ ０ ｍ） 当试 样 烧 到 １５ ０ （ 率 ３ ・ ｉ ） ５ｍ 。 ０ ％ 速 ℃ ｍｎ 时 ，接 着 在 ００ ＭＰ ． ２ ａ的压 力 下保 压 ５ ，测 出线 性 ｈ 尺寸变化。 ’ 用 扫 描 电子 显 微 镜 对 在 １５ ０ ０ ℃煅 烧 ５ ｈ后 的
列 于表 １中。
表 １ 不 同 含 量 Ｍｇ 和 预 合 成 尖 晶 石 的 浇 注 料 组 分 Ｏ
冷 却 至室 温 ，为试 验再 进行 重烧 。
用 抗 热 震 试 验 足 以分 析 出原 位 尖 晶石 量 以 及
Ｃ 能 对 浇 注 料 的 热 机 械 性 能 的影 响 。 此 实 验 Ａ 性
化。
些 因 素 ，浇 注 料 中 只含 预 合 成 尖 晶石 不 能 满 足 所
有 的需 求 。 再 者 ，氧 化 铝 一 化 镁 和 氧 化 铝 一 晶石 浇 注 氧 尖
料通常都与铝酸钙水 泥 （Ａ Ｃ Ｃ）结 合 ，这 是 因为
它 们 具 有 较 快 的养 护 时 间 和 高 的 生 坯 机 械 强 度 。
把 Ｃ Ｃ加 入 到 尖 晶石 组 分 中 ，约 在 ｌ４ ０ 时形 Ａ ０ ℃ 成 六 铝 酸 钙 Ｃ Ｏ・Ａ ，（ Ａ ） ａ ６１ Ｏ Ｃ 。这 种 晶相 最 大 的 优 点 在 于 它 的 针 状 形 态 的 生 长 ， 当它 通 过 液 相 扩 散 机制 形 成 时 ，这些 形 态 就产 生 了 。然 而 ，尽 管
保 在 形 成 原 位 尖 晶 石 之 后 ，４种 浇 注 料 用 来 形 成 Ｃ （０ Ａ １ ％） 的氧化 铝 细 粉量 相 同
２２ 浇 注料 的 制备 和 性 能 ．
．
的浇 注料 烧 成 后 的膨 胀 率 。 当 温 度 升 高 时 。在 浇 注料 的 线 变化 过 程 中产 生 了 ３种 不 同 的机 理 ：１ ） 烧 成 收 缩 ；２ ）原 位 尖 晶 石 的形 成 ；３ Ｃ 的产 ） Ａ 生 。图 １ ａ 中 ，在 １１０ １３ ０（ （） ０ ～ ０ ￣ 温度 范 围 内 ，当 ２
试 样 在 潮 湿 的 环境 中 ５ ℃下养 护 ２ ｈ ０ ４ ．在 ｌ０ １ ℃下 干燥 ２ｈ ４ ，在 ６ ０ ０ ℃下 预烧 ５ （ 率 ｌ ｍｉ 。 ｈ 速 ℃・ ｎ ） 为 了分 析 浇注 料 的膨胀 性 能 ，所 有 的试样 都 要 在 荷 重设 备 中煅烧 ，根 据 ５ ５ ３ Ｉ １０ Ｄ Ｎ标 准将试 样 制
Ｍｇ Ｏ量 增 大 时 ，会 导 致 形 成 的原 位 尖 晶石 越 来 越
这 些 浇 注 料 在 自制 的 流 速 仪 中搅 拌 ５ ｎ ｍｉ ，紧
接 着 Ｐｌｇｉ 人 应 用 了两 步 加 水 程 序 。为 了恰 当 ｉ ｇ等 ｅ 的浇 注 ，所 需 加水 量 在 ４０ ４２ ．％一 ．％之 间 。混合 后 。
对 １０ ５ ｍｍ￣ ５ ２ ｍｍｘ ５ 的 试 样 进 行 三点 弯 曲 ２ ｍｍ 试 验 ，并 测 出 常 温 和 高 温 抗 折 强 度 （ ＭＯ 和 Ｃ Ｒ Ｈ Ｒ） Ｃ Ｒ 实验 是 在 室 温下 进 行 ，所 用试 样 Ｍ０ 。 ＭＯ
在 ｌ １ ０Ｃ、 １３ ０Ｃ １５ ０Ｃ下 预 烧 ５ 。ＨＭＯ ５￣ ０ ￣和 ０ ｏ ｈ Ｒ 的测 量 是在 １ １０ 、１２ ０和 １４ ０Ｃ 进 行 。所 ５％ ５ ５ ￣下
性 能 。 另 外 ， 同 时含 有 原 位 和 预 合 成 尖 晶 石 的 组 分 ，可 以 得 到所 要 求 的 线 性 尺 寸 变 化 ，且 不 受 尖 晶 石 和 Ｃ Ａ 含
量 的影响 。
关键 词 ：微结构；尖晶石；耐火材料；原位；预合成；物理性能