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以特级高铝骨料加红柱石配制的耐火浇注料

添加时间:2020年8月21日  浏览次数:

红柱石在高温1350~1550℃下分解形成针状或柱状莫来石相及石英相,产生3%~5%的不可逆膨胀,一方面应用于制品中产生的微量膨胀能改善微观组织结构提高其物理性能如抗热震性,另一方面原位生成的莫来石穿插或弥散在颗粒之间使制品具备优良性能,如较高荷重软化点、较好的抗蠕变性等。因此红柱石被广泛应用于AL2O3-SiO2系耐火材料领域。然而,对于不同铝硅质耐火浇注料,引入红柱石对其性能改善效果不尽相同,同时红柱石的引入方式在很大程度上也决定了其改善效果。

本试验中耐火浇注料所用主要原料为南非红柱石、特级矾土、板状刚玉、a-AL2O3微粉、SiO2微粉、A80水泥,试样配比后加入适量的水搅拌均匀后,振动浇注成型为40mmX40mmX160mm的试样,标准养护24h后脱模,在空气中于110℃烘干24h,在高温电炉下经1200℃、1300℃、1400℃、1500℃下保温5h烧成。

试样的体积密度与显气孔率。红柱石制品在烧成过程中的气孔率和体积密度变化受到3个因素的影响:一是红柱石本身的莫来石化程度:二是所加AL2O3和红柱石莫来石化产生的SiO2反应形成二次莫来石的程度:三是烧结作用。前两种过程分别伴有3%~5%和7%~8%的不可逆膨胀。试样体积密度在1300~1500℃之间呈现先降低后增加趋势。由此推断是莫来石化的膨胀,使试样的体积密度减小,气孔率增大,而后因烧结作用的增强,逐渐致密化。通过测试发现试样在1300℃温度的抗折强度相对较低,在1400℃以上出现抗折强度明显增加,说明红柱石有助于提高1300℃以上试样的高温强度。整个温度点上,以红柱石为基质配制的矾土耐火浇注料中强化高温强度的效果更加明显。引入红柱石的试样线膨胀率随温度升高呈增大、降低、增大的趋势,且试样线膨胀率由红柱石的高温膨胀特性所致。引入红柱石的试样高温下线膨胀率开始降低反应试样内部开始产生液相红柱石的分解过程,线膨胀率第二次增大是一次莫来石及二次莫来石化的过程。说明红柱石一基质形式引入试样中,较易分解,产生液相量想多较多:引入高铝骨料配制中一次莫来石化及二次莫来石化温度较低,该过程更为容易、彻底。

将红柱石耐火浇注料试样经1500℃烧结后发现红柱石分解产生的SiO2与矾土基质进行二次莫来石发硬,使得骨料与基质相连,紧密包围矾土骨料形成整体,反应了红柱石基质莫来石化产生SiO2与特级骨料表面AL2O3反应产生二次莫来石,基质中分布的莫来石将特级颗粒胶结,有助于提高试样的高温强度,引入特级骨料中杂质含量较高,因而高温下特级骨料反应性相对较大,尤其是含有TiO2能促进红柱石的莫来石反应,并易于析出的SiO2形成二次莫来石及其中结晶作用,使得耐火浇注料高温强度得到提高。

结论(1)红柱石以基质的形式引入抗热震浇注料中,高温下莫来石反应及二次莫来石化较 为充分有助于提高试样体积密度及1300℃以上试样的高温强度,降低了试样的线膨胀率

(2)红柱石对特级骨料配置的耐火浇注料中红柱石分解及二次莫来石化相对较为容易,产生的莫来石将矾土熟料紧密连接,更为有效的改善试样的物理性能。 

关键词:红柱石   耐火浇注料   
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