影响低水泥浇注料凝结硬化的因素都有(yǒu)哪些？

低水泥浇注料的凝结硬化，主要是凝聚结合，因此超微粉的作用(yòng)十分(fēn)重要，是决定和影响其性能(néng)的关键因素。同时，外加剂对其性能(néng)的影响也不容忽视。

(一)超微粉

超低水泥耐火浇注料的超微粉，主要有(yǒu)活性SiO2粉、a-Al2O3粉和Cr2O3粉等，其成分(fēn)含量(%)分(fēn)别為(wèi)93.2、大于90和大于99.这3种超微粉和粒径分(fēn)布，见下表。从表中看出，小(xiǎo)于1.0mm的大于71%。

耐火浇注料的配合比相同，CaO含量约為(wèi)0.6%。三组试样，分(fēn)别掺加活性SiO2、a-Al2O3及其二者复合的超微粉，用(yòng)量相同。随着加热温度的升高，掺加不同超微粉的浇注料，其强度均有(yǒu)增加。同时看出，不同的超微粉，对浇注料强度的贡献也不同。掺加活性SiO2和a-Sl2O3等量复合的超微粉，其强度，其次為(wèi)掺加活性SiO2超微粉的浇注料，掺加氧化铝超微粉的浇注料，其强度。加热温度达到1500℃时，掺加3种超微粉的浇注料，其强度基本相似。这就是说，配制超低水泥耐火浇注料时，用(yòng)复合超微粉，单独使用(yòng)时，应优先选用(yòng)活性SiO2超微粉。

但是，SiO2超微粉用(yòng)量增多(duō)，将会降低浇注料中Al2O3含量，同时增加了游离石英，必然导致浇注料抗渣性的下降。例如，铁沟浇注料的配合比：高铝骨料70%，SiC14.2%，C5.8%，分(fēn)散剂0.2%，水6.5%，高铝粉和SiO2超微粉合量10%。采用(yòng)坩埚法在还原气氛下进行抗渣试验。试验条件：标准渣的碱度為(wèi)1.105，加热温度和保温时间1500℃，4h。随着SiO2超微粉用(yòng)量的增加，抗渣性有(yǒu)个值，即超微粉用(yòng)量為(wèi)5%左右时，抗渣性。

浇注料的配合比不变，耐火细粉和超微粉的合量不变。随着超微粉用(yòng)量的增加，1600℃烧后耐压强度也增大，但有(yǒu)个值。SiO2超微粉用(yòng)量為(wèi)5%左右，Al2O3和Cr2O3超微粉用(yòng)量為(wèi)7%左右，此时强度较好，其他(tā)性能(néng)也优良;从超微粉品种来看，增强效果的是SiO2超微粉，其次是Al2O3超微粉，Cr2O3超微粉增强效果较差。同时看出，SiO2超微粉的增强比后两种超微粉的高2.5~4.4倍。

(二)外加剂

外加剂种类较多(duō)，现以分(fēn)散剂和减水剂為(wèi)例，说明对超低水泥耐火浇注料性能(néng)的影响。

浇注料的配合比一定时，掺加不同量的分(fēn)散剂，可(kě)减少施工水用(yòng)量。当施工水用(yòng)量一定时，随着分(fēn)散剂用(yòng)量的增加，烘干耐压强度有(yǒu)个值。即分(fēn)散剂用(yòng)量為(wèi)0.15%~0.2%时，强度。未加或用(yòng)量大于0.5%时，其强度变差或试样开裂，这是由于浇注料的流动性差、成型體(tǐ)不致密的缘故。

减水剂品种较多(duō)，应通过试验合理(lǐ)选择。在超低水泥刚玉浇注料的配合比确定后，分(fēn)别用(yòng)聚磷酸钠、聚氰胺类缩合物(wù)和萘磺酸盐类缩合物(wù)作减水剂，筛选适宜的用(yòng)量，配制耐火浇注料，其工艺参数和性能(néng)，见下表。从表中看出，未加减水剂的浇注料，由于超微粉的自发团聚，无法有(yǒu)效的填充其孔隙，且分(fēn)布极不均匀，大量的水被包裹在絮凝體(tǐ)中或填充在孔隙中，因此导致水用(yòng)量加大，热处理(lǐ)后的體(tǐ)积密度低、气孔率高、强度低，同时也不利于烧结;聚磷酸盐有(yǒu)一定的分(fēn)散减水效果，在一定程度上能(néng)阻止超微粉的自发团聚，使之较充分(fēn)在孔隙中，提高了水的利用(yòng)率，即减少了水用(yòng)量，减水率约為(wèi)17%。所以，浇注料的體(tǐ)积密度提高、气孔率下降，与未加减水剂的相比，烧后耐压强度提高了0.6~1.9倍，高温抗折强度提高了1.25倍;b和c為(wèi)有(yǒu)机减水剂，其分(fēn)散减水效果尤為(wèi)显著，减水率分(fēn)别為(wèi)25%和28%，与未加减水剂的浇注料相比，其體(tǐ)积密度约提高3.5%，气孔率下降15%，烧后耐压强度提高了1~4倍，高温抗折强度提高了3.5倍多(duō)。同时看出，c减水剂的效果比b的更好些。总之，在配制超低水泥耐火浇注料时，掺加减水剂，而且应优先选用(yòng)有(yǒu)机减水剂。

(三)铝粉

在铁沟耐火浇注料中，一般掺加金属铝粉，起快干和增强的作用(yòng)。其粒径和用(yòng)量，对浇注料的性能(néng)有(yǒu)较大的影响，应合理(lǐ)选择。

在Al2O3-SiC-C质超低水泥浇注料中，金属铝粉的粒径越小(xiǎo)、施工环境温度越高，则化學(xué)反应的约剧烈，产生的气體(tǐ)越多(duō)，料温也越高。这对浇注料的脱水是有(yǒu)利的，即可(kě)快速烘烤，但反应过快，易形成假凝，对强度不利。浇注料配合比相同。设铝粉粒径大，对强度不利，其粒径太小(xiǎo)，对烘干耐压强度有(yǒu)一定好处，但其余强度有(yǒu)所下降;铝粉粒径為(wèi)88~44mm时，强度较好。

铝粉用(yòng)量应根据耐火浇注料性能(néng)和施工条件而定，在保证有(yǒu)利排气和快干的前提下，应尽量少用(yòng)。

(四)外加物(wù)

在Al2O3-SiC-C质超低水泥浇注料中，应掺加SiC和碳素材料，以便提高其抗渣性和热稳定性等性能(néng)。试验与使用(yòng)证明，SiC和碳素材料的品级和用(yòng)量，对浇注料的性能(néng)有(yǒu)较大的影响，应合理(lǐ)选择。同时，高炉的大小(xiǎo)和使用(yòng)部位的不同，其品级和用(yòng)量也不同。在一般情况下，大、中型高炉的主铁沟或渣沟，用(yòng)SiC和碳素材料，中、小(xiǎo)型高炉的则用(yòng)低档的SiC和碳素材料;SiC的用(yòng)量一般為(wèi)5%~35%。碳素材料主要有(yǒu)沥青、鳞片石墨、電(diàn)极粉和土状石墨等，其用(yòng)量為(wèi)2%~6%。

在铁沟耐火浇注料中，sic和碳素材料一般以细粉状态掺加，SiC用(yòng)超微粉。由于该料中含有(yǒu)SiC和碳素材料，因此抗氧化性降低。即碳氧化，留下较多(duō)微孔，铁水或炉渣则不断的渗入到内部，同时形成脱碳层，导致衬體(tǐ)的损毁。掺加金属铝粉，能(néng)提高浇注料的抗氧化性。试验证明，同时掺加金属硅粉即Al粉和Si粉复合使用(yòng)，抗氧化性效果更好，而且可(kě)提高浇注料的强度。这是由于在高温下金属硅和铝与碳反应生成SiC和Al4C3后，使其组织结构及其表面更致密化的缘故。

在Al2O3-SiC质超低水泥耐火浇注料中，掺加2%~8%的蓝晶石细粉，在1200~1400℃的高温下客服进莫来石的形成，从而提高其强度。这就是说，蓝晶石不但是膨胀剂，而且是矿化剂。