我国水泥工业发展迅猛，耐碱浇注料作为水泥窑用的内衬材料得到了充分的重视。由于PC窑、SP窑较高的工作温度、较快的窑速、复杂的机械结构、以及碱性挥发性组分的富集导致严重的碱蚀，侵蚀着耐火材料，尤其是大型PC窑的烧成带、过渡带、冷却带、窑门罩、冷却机吼嘴等部位损坏更为严重，耐火材料使用寿命缩短，更换频繁，水泥生产成本加大，经济效益下降。随着科学技术的发展，我国水泥工业窑炉日益迫切地需要具有高碱性高强度的不定形耐火浇注料，因此研制性能优异的耐碱浇注料对于水泥工业的发展具有非常重要的意义。
1 实验
1.1 原料
以山西的焦宝石熟料为骨料，采用的是五级粒度级配，即8~5mm、3~1mm、1~0mm及细粉，并加入钾长石、瓷粉等外加物，结合剂是C-50铝酸钙水泥，主要原料的化学组成见表1。
表1 原料的化学组成(%)
1.2 试验方法
(1)按照配比准确称量所需原料，倒入搅拌机中干拌均匀后，加水搅拌3min，使原料混拌均匀后分2~3次倒入40mm×40mm×160mm的三联试模中，用倒棒充分倒实，抹平表面。
(2)试块成型后放在室内自然养护24h后脱模，脱模后的试样在保湿情况下养护2d。然后进行热处理，试块热处理和性能测试执行相应的行业或国家标准。
(3)所要测试的物理性能：110℃烘干强度;1000℃热处理后的强度以及试样的能谱分析、显微结构。
2 结果与讨论
钾长石主要是作为熔剂性矿物引入的，它可以降低制品的烧成温度，提高制品的瓷化度，加入适量的钾长石可以改善制品的性能。钾长石加入后试样抗折强度和抗折强度的变化情况见图1和图2。
图1 钾长石加入量对抗折强度的影响
图2 钾长石加入量对抗折强度的影响
从图1、图2可知，当钾长石加入量为1%~5%时，试样的抗折强度及抗压阿强度大幅度提高，当钾长石含量为5%时，试样抗折强度达最大值13.82MPa，随着加入量的继续增加，试样强度明显下降，但都仍保持足够的应用强度。从图1、图2可知，制品经1000℃热处理强度值均降低，这主要是由于水泥水化而引起的。
试验中钾长石的加入主要起到以下两方面的作用：一是填隙减少了气孔，当然加入量不能太多，否则因堆积密度小和不能紧密堆积而导致制品不够致密;二是微粉分布在颗粒边缘，因其表面活性和质点可动性，钾长石能在较低的温度下雨颗粒结合得较好，封闭部分贯通气孔，从而使制品致密化、强度增强、促进烧结。
图3 试样EDAXd分析
图3是对试验中性能好的试样进行能谱分析、表明基质中主要物相为莫来石，此外还有少量的钙长石。莫来石呈针状，交错连接在一起。基质组成中CaO、Al2O3和SiO2的含量满足生成莫来石的条件，所以可以推断在高温时除了生成液相外，还有莫来石相存在。因为液相的出现温度低于莫来石的生成温度，所以在基质中莫来石的生成应该从液相中析晶。从图4的显微照片中可以看出试样中生成了大量针状莫来石晶体。
图4 试样的显微照片(1600×ETD)
3 结论
在碱侵蚀情况下，使用后的耐碱浇注料表面出现釉面层，在釉面层中生成的物质为KAS，其周围为玻璃相基质，在较低温度下浇注料表面出现液相，这些粘滞液相可堵塞表面缝隙，并起到阻止碱渗透到耐火材料内部的作用。