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高强轻质莫来石浇注料的开发

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1、高强轻质莫来石浇注料的开发王玺堂张保国王周福武汉科技大学材料与冶金学院武汉4 3 0 081杜巍陈军洛阳耐火材料集团有限责任公司洛阳4 7l 03 9摘要以莫来石轻质骨料为主要原料，研究了骨料级配、结合剂、添加荆、膨胀剂等因素对轻质莫来石浇注料的物理性能厦施工性能的影响。l引言目前，轻质浇注料主要缺点是强度低，荷重软化温度低，抗热震斧，使用温度低，不能满足在高温条件下的使用要求。如何提高其的强度、降低导热率，防fr烧结收缩，是急待解决的一个重要问题I。”，本丁作在以往研究下作的经验基础上，进行了高强轻质莫来石浇注料的开发。2试验过程奉研究以轻质兑来石为骨料水泥为结台剂。配料要求在亩温下其基质结合主要形成其来石相，把轻赝莫来石颗粒紧密结合起来。山于在高温下生成典来石相的膨胀，使轻质兑来石浇注料的线收缩减小。为增大流动性降低加水鼍，舔加一定虽的硅微粉及少最的复合减水剂；为防止轻质浇注料在岛温下的收缩，添加蓝品石作为膨胀剂。按照试验预设计的俄比进行配料，先将骨料及水泥放入搅拌器中干混，然后加入部分水搅拌2分钟后，再加入蓝品石、矾二=细粉、添加剂及减水剂等原料。将搅拌均匀的

2、泥料装入4040160mm的三联模具中振动成型，试样，1024h干燥，14503h烧成。表1 预设计配方*轻质奠来石5一级矾土一级矾土特级矾土 !水泥I膨胀剂l1m31nm 1mm lmm)4050；中颗粒 (1o074mm)l肛25：细颗粒(O074mm=2239：细粉用量不足时嚣料与细粉问存在着分离倾向。流动性差或不流动，中颗粒用量较多时，因骨料之问的直接接触，使流动性显著下降；细粉用量过多时则旋工后细粉产生分离现象或产生高粘度，影响流动性91，颗粒粒径的增大也可造成流动性急剧下降，为了获得良好的流动性庶选择粒径小的颗粒为骨料，同时田为轻质浇注料的骨料粒释又不能A小，所以，本资试验选择最大粒释为5mm。3 2结合剂的影响本试验选用水泥作为缩台剂，甜加入纯铝酸钙水泥一定量基础上，研究了高铝水泥加入景刘浇注料性能的影响见图l，2。可知，在水泥结合轻质浇注料中，水泥轻骨料耐火浇注料的强度，随水泥用量的增加而提高。因此，要提高强度可适当增加水泥用量但不能过多，否则会增大浇注料的容重而降低隔热性能。水泥做结合剂的轻质浇注料随着加热温度的升高，由于凝胶体的脱水，烧后线收缩逐

3、渐增大，另外，结合剂的种类和用量，对轻质耐火浇注料的导热系数和荷重软化温度等性能都有影响。=-1卜1。刨 l1450 o爱车 6：竺一一广_f1O 2 6 (】2 1b水泥水泥罔l水泥加入量刈试样体密图2 水泥最对拦摩的膨n曲的影响3 3微粉量的影响硅微粉加入量对浇注料试样强度的影响见图3。由结果可知硅微粉作为超细粉用于轻质浇注料，提高了浇注料的强度。随着浇注料中硅微粉加入量的增大，试样的烘干后抗折强度增大，烧成后的抗折强度和耐压强度了上升，但加入量达到10左右后烧后强度达到最高，而后开始下降，而气孔率和体积密度则随硅微粉加入量的增大而下降。经过比较，认为硅微粉加入量以加8较为合理。同时由于硅微粉表面活性强使其具有相当良好的减水作用，大大增强了浇注料的流动性降低了浇注料的加水量。3 4蓝晶石量的影响选择蓝品石加入量分别为12、13、“、15的四个配方进行比较，以确定蓝品石最佳加入是。山结果可见，1450烧后试样随着蓝晶石加入量的增加，线膨胀增大，且强度提439z乞-!崩囊车蜒：?做粉含ji图3 微粉含量刘强度的影响高。蓝品石在1500以下的不同温度区间，自身发生了物理化

4、学反应并与基质中其他组分发生高温化学反麻，形成高熔点矿物和针状莫来石晶体，并同时伴有大的体积膨胀效应，这种体积膨胀弥补了基质的烧结收缩，增强了材料的体积稳定性，同时生成的针状莫来石晶体在基质中形成牢固的网状结构，能增加材料的强度改善材料的抗热震性能。浇注料的膨胀值除与蓝晶石矿物特性、纯度有关外，还与粒度大小有关，当蓝品石材质一定时，随蓝晶石加入量增加，烧Jf舌线变化增加，而耐压强度却下降，所以在浇注料中加入蓝晶石应选择粒度为o149加047mm 较合适。此时对制品影响不大，而粒度o42o25mm之间时对制品性能影响较大f9l。从强度和小同粒度蓝晶石加入量关系，可以看出蓝晶石随着加入量增加，强度增加，线变化率也同时增加。纠：a哆一鲁一侮蕊零瓣_伯，k蛰nE。掣涟墨肇鼎他洲竹。蓝晶杠加入量图4蓝晶石加入量的影响4 4 04结论(1)轻质莫来石骨料的加入，使其浇注料在高温下基质中生成莫来石结合相，具有良好的高温性能。(2)随着膨胀剂加入量增大，强度增大，体积密度和线变化率也同时增加。所以膨胀剂加入量4i可过大，以1315为宜。(3)加入硅微粉提高了浇注料的强度，保证了浇注料的流动性。但硅微粉加入量达到10左右时，烧后强度也达到晟高，而后就开始下降，气孔率和体积密度则随硅微粉加入量的增加而下降同时硅微粉具有良好的减水作用，可降低浇注料的加水量。参考文献l王风森译硅微粉在轻质自流浇注料中的应用国外耐火材料2000(5)352祝洪喜币定形耐火材料武汉科技大学200063牛元锋等轻质高强浇注料的研制与生产耐火材料199327(1)4张海滨轻质自流浇注料耐火材料19976s章荣会等多孔莫来石骨料及高强轻质莫来石浇注料的研制和应用一业炉19971

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