高純剛玉澆注料具(jù)有(yǒu)優異的抗渣性、抗滲性和抗剝落性,廣泛應用(yòng)于鋼包、電(diàn)爐爐頂、水泥窯等使用(yòng)環境非常惡劣的部位。目前剛玉質(zhì)耐火澆注料常采用(yòng)高純鋁酸鈣水泥作(zuò)結合劑,有(yǒu)時也用(yòng)複合鋁微粉或97SiO2微粉作(zuò)結合劑。在二氧化矽和氧化鈣同時存在的情況下,耐火材料在1400℃~1500℃的溫度範圍内會形成鈣長(cháng)石等低熔點物(wù)質(zhì),影響材料的高溫使用(yòng)性能(néng)。矽溶膠作(zuò)為(wèi)剛玉澆注料的結合劑時,澆注料的流動值随着矽溶膠含量的增加而增加。矽溶膠用(yòng)量為(wèi)7%時,澆注料具(jù)有(yǒu)良好的流動性。試驗表明,矽溶膠結合剛玉質(zhì)澆注料在1400℃的高溫抗折強度高于水泥。這主要是由于CaO的引入,水泥膠結試樣在高溫下與二氧化矽等雜質(zhì)反應形成低熔點相,膠結劑的高溫強度降低。而矽溶膠結合的澆注料樣品不含CaO,不産(chǎn)生低熔點相物(wù)質(zhì),高溫下形成少量莫來石相,因此熱強度高于以水泥為(wèi)結合劑的澆注料樣品。
目前,矽溶膠結合的剛玉質(zhì)耐火澆注料已經廣泛使用(yòng),在加熱爐的水冷管、邊緣磚、燒嘴磚,均熱爐的爐口,精(jīng)煉爐爐蓋,大中(zhōng)型超高功率電(diàn)爐蓋三角區(qū),LF精(jīng)煉鋼包蓋等部位以及鋼包底座磚周圍、工(gōng)作(zuò)層等部位都有(yǒu)使用(yòng)。輕質(zhì)保溫澆注料減少了熱工(gōng)窯爐工(gōng)作(zuò)時的熱量損失,提高了熱工(gōng)窯爐的效率,為(wèi)節能(néng)降耗做出了貢獻。氧化鋁空心球澆注料具(jù)有(yǒu)耐高溫、保溫性能(néng)好、強度高、抗熱震性好、高溫體(tǐ)積穩定性好等性能(néng)優勢,可(kě)直接用(yòng)于高溫窯爐的工(gōng)作(zuò)襯。但是,由于氧化鋁空心球的骨料顆粒呈圓球形,顆粒之間為(wèi)點結合,不能(néng)形成具(jù)有(yǒu)網絡交錯、相互鑲嵌的高強結構,顆粒之間結合力極差,抗剝落性也較差,限制了其使用(yòng)範圍。而使用(yòng)矽溶膠作(zuò)為(wèi)結合劑的氧化鋁空心球澆注料,利用(yòng)矽溶膠中(zhōng)納米SiO2與澆注料中(zhōng)的Al2O3在高溫下反應,在基質(zhì)中(zhōng)形成具(jù)有(yǒu)網狀結構的莫來石晶體(tǐ),克服了水泥、SiO2微粉結合的氧化鋁空心球澆注料結合能(néng)力差的缺點,使澆注料不但具(jù)有(yǒu)良好的耐高溫性能(néng),而且具(jù)有(yǒu)較好的常溫、高溫強度,良好的抗熱震性和體(tǐ)積穩定性,從而具(jù)有(yǒu)優異的使用(yòng)性能(néng)。
山(shān)東某鋼廠為(wèi)了提高鋼包蓋的保溫性能(néng),延長(cháng)其使用(yòng)壽命,采用(yòng)了水泥結合剛玉空心球澆注料,但材料在使用(yòng)過程中(zhōng)大塊剝落,嚴重影響了包蓋的使用(yòng)效果。當水泥結合替換為(wèi)矽溶膠結合後,使用(yòng)結果表明,該澆注料施工(gōng)性能(néng)良好,使用(yòng)過程無明顯的剝落、掉塊現象。根據使用(yòng)結果統計,在鋼包蓋上,矽溶膠結合剛玉空心球澆注料的使用(yòng)壽命是水泥結合澆注料的2倍多(duō),為(wèi)使用(yòng)廠家帶來了明顯的經濟效益。