高強(qiáng)度粘土耐火澆注料系指常溫強(qiáng)度高且燒后強(qiáng)度或高溫強(qiáng)度不下降、成整個(gè)強(qiáng)度均比普通黏土耐火澆注料的高，則稱(chēng)為高強(qiáng)度粘土耐火澆注料，亦稱(chēng)作致密或高級(jí)黏土耐火澆注料。
普通黏土耐火澆注料的常溫耐壓強(qiáng)度，一般為3~6MPa，1400℃高溫耐壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分別為2.6~3.4MPa和0.8~1.3MPa。由于強(qiáng)度低，給施工和使用帶來(lái)諸多不便，也限制了應(yīng)用范圍，因此，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了一系列的工作，開(kāi)發(fā)了高強(qiáng)度黏土耐火澆注料，使這顆明珠更加璀璨。
一、基本技術(shù)措施
高強(qiáng)度黏土耐火澆注料的配制，基本的技術(shù)措施是，提高耐火骨料和粉料的品級(jí)，摻加超微粉和復(fù)合外加劑，從而降低混煉時(shí)的水用量、增強(qiáng)組織結(jié)構(gòu)的致密性、降低氣孔率、提高強(qiáng)度和高溫性能。
在耐火骨料方面，可以全部或部分采用白剛玉、棕剛玉、莫來(lái)石和硅線石等材料，同時(shí)也要提高高鋁礬土熟料的品級(jí)，這樣可調(diào)黏土耐火澆注料的高溫性能。一般來(lái)說(shuō)，剛玉、莫來(lái)石和硅線石等材料，全部采用時(shí)成本較高，摻加20%~30%時(shí)即有明顯的效果。
耐火粉料是基質(zhì)的重要組成部分，提高耐火粉料的品級(jí)，能顯著提高黏土耐火澆注料的強(qiáng)度和高溫性能，如表1-1所示。在黏土耐火澆注料組成不變的情況下，用5%~20%的高品級(jí)粉料(細(xì)度不大于30um)，代替部分高鋁礬土熟料粉，即能取得效果。從表中看出，用棕剛玉粉的效果好，高溫耐壓強(qiáng)度顯著提高，變形4%的荷重軟化溫度也提高，1400℃燒后線變化呈膨脹狀態(tài)，數(shù)值為+0.74%;高純氧化鋁粉的性能也較好，特別是1400℃高溫耐壓強(qiáng)度達(dá)到7.8MPa，但燒后線變化太大了。燒結(jié)氧化鋁粉的中溫強(qiáng)度低，輕燒氧化鋁粉的燒后線膨脹太大，因此，使用時(shí)其用量應(yīng)控制在6%左右。
表1-1高品級(jí)粉料對(duì)澆注料性能的影響
黏土結(jié)合劑是黏土耐火澆注料的重要組成部分，也是重要的基質(zhì)材料，一般選擇泥作結(jié)合劑，效果比較好。泥用量與高溫耐壓強(qiáng)度的關(guān)系。隨著泥用量的增加，1400℃高溫耐壓強(qiáng)度有個(gè)最佳值，即廣西泥為7%~9%時(shí)，高溫耐壓強(qiáng)度較高。配制高強(qiáng)度黏土耐火澆注料時(shí)，泥用量一般為6%~9%。
隨著粉料和黏土結(jié)合劑的細(xì)度，一般來(lái)說(shuō)越細(xì)越好。隨著其細(xì)度的提高，黏土耐火澆注料的組織結(jié)構(gòu)更致密化，氣孔率降低，強(qiáng)度提高，當(dāng)然成本也隨之增加。
在配制高強(qiáng)度黏土耐火澆注料時(shí)，必須摻加超微粉。試驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐證明，SiO2超微粉摻加1%~5%和α-Al2O3超微粉摻加4%~7%，能提高強(qiáng)度一倍左右。
在分散劑和促凝劑的品種和用量不變時(shí)，為了配制高強(qiáng)度黏土耐火澆注料，應(yīng)再添加高效減水劑，這樣可減少水用量，也能提高其強(qiáng)度。減水劑品種有NNO、JN、酒石酸和檸檬酸及其鈉鹽等，用量一般為0.1%~0.5%。
若高強(qiáng)度黏土耐火澆注料的使用溫度不高時(shí)，可適當(dāng)增加鋁酸鹽水泥的用量，其前提是高溫性能降低減少，而常溫強(qiáng)度較大的提高。另外，摻加耐熱鋼纖維增強(qiáng)陶瓷纖維等材料，也能起到增強(qiáng)的作用。
一、主要性能
配制高強(qiáng)度黏土耐火澆注料時(shí)，可采用一項(xiàng)或幾項(xiàng)基本的技術(shù)措施，就能配制出高強(qiáng)度和高耐火性能的黏土耐火澆注料，特別是超微粉、基質(zhì)材料和外加劑等技術(shù)措施，其作用尤為顯著。
高強(qiáng)度黏土耐火澆注料用的耐火骨料，最大粒徑為10mm;耐火粉料中含有6%~10%的燒結(jié)氧化鋁粉、電熔剛玉粉和棕剛玉粉;結(jié)合劑用廣西泥，促凝劑為鋁酸鹽水泥，另加多種外加劑，其水用量為6%~7%。表1-2為高強(qiáng)度黏土澆注料的主要措施。
表1-2高強(qiáng)度黏土澆注料的主要措施
從表1-2看出，編號(hào)1和編號(hào)2的1d強(qiáng)度較高，可滿足吊運(yùn)的需要。1000~1400℃的強(qiáng)度比表6-5中的普通黏土耐火澆注料的高得多，但高溫抗折強(qiáng)度基本相似;編號(hào)3和編號(hào)4的常溫強(qiáng)度和燒后強(qiáng)度比編號(hào)1和編號(hào)2低些，比普通黏土耐火澆注料略高些，其特別是高溫抗折強(qiáng)度較高，約提高1倍。另外，高強(qiáng)度黏土耐火澆注料的燒后線變化，一般呈膨脹狀態(tài)，有利于使用。同時(shí)，顯氣孔率較低，說(shuō)明其組織結(jié)構(gòu)較致密，有利于提高性能。
高強(qiáng)度黏土耐火澆注料的性能是優(yōu)良的，即常溫強(qiáng)度較高、高溫性能較好，因此應(yīng)用面擴(kuò)大、使用效果顯著。但因該料較致密，自由水和結(jié)合0水在烘爐時(shí)排除較困難，故應(yīng)緩慢烘烤，特別是在600℃之前，尤應(yīng)注意。否則，施工體易出現(xiàn)裂紋、甚至崩潰現(xiàn)象。
