電熔鋁酸鹽水泥耐火澆注料是用電熔鋁酸鹽水泥作結(jié)合劑，α-Al2O3和剛玉作粉料，剛玉、莫來石和鎂鋁尖晶石作耐火骨料，摻外加劑，按比例配合并加水?dāng)嚢琛⒊尚图梆B(yǎng)護(hù)后而成的。
它具有快硬旱強(qiáng)、高純度、高耐火度、高荷重軟化溫度和高強(qiáng)度等特點(diǎn)，最高使用溫度為1800℃，一般用于熱工設(shè)備的特殊部位、
一、水泥的生產(chǎn)和性能
電熔鋁酸鹽水泥時(shí)用工業(yè)氧化鋁和碳酸鈣或優(yōu)質(zhì)石灰石經(jīng)電弧爐熔融而成的。生產(chǎn)時(shí)，按堿度系數(shù)為1左右控制配料，物料混合細(xì)磨后，裝進(jìn)爐中電熔，經(jīng)充分反應(yīng)后的熟料熔體溫度接近礦物熔點(diǎn)時(shí)，即可出料并用合適的冷卻方式冷卻，使CA晶體發(fā)育完全并呈細(xì)粒狀析出，同時(shí)含有較高的CA相和玻璃相。C12A7呈極細(xì)小粒狀析出，含量適宜。獲得的水泥熟料熔塊，經(jīng)破碎后參加數(shù)量的α-Al2O3進(jìn)行混磨，即成水泥。眾所周知，CA和C12A7具有早強(qiáng)的特點(diǎn)，但熔點(diǎn)較低，分別為1600℃和1415℃。為了提高水泥的耐火度和高溫性能，故摻加適量的α-Al2O3，使水泥中Al2O3含量大于77%，耐火度達(dá)到1750℃以上。
電熔鋁酸鹽水泥的CA粒徑一般為4~50um，α-Al2O3的約為2um，二者含量均為30%~35%，C12A7含量為6%左右，并含有20%~30%的玻璃相。該水泥比表面積為7500~10000cm2/g，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)3d的耐壓強(qiáng)度為19MPa左右，抗折強(qiáng)度約為3.7MPa；在使用時(shí)，因水泥中含有速凝的C12A7，必須摻加緩凝劑，否則難以施工。
二、耐火澆注料的性能和應(yīng)用
電熔鋁酸鹽水泥耐火澆注料配制時(shí)，水泥用量為18%，耐火粉料采用電熔剛玉粉，耐火骨料最大粒徑為5mm，其顆粒級(jí)配(%)為：5~3mm，30~40；3~1m;25~30mm；<1mm，35~45。同時(shí)用緩凝劑和減水劑等復(fù)合外加劑。該澆注料成型初凝后，因水化熱在8h內(nèi)放出較多，故應(yīng)在潮濕環(huán)境中自然養(yǎng)護(hù)，或進(jìn)行標(biāo)養(yǎng)，但不宜放進(jìn)水中養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)到期后，檢驗(yàn)常溫強(qiáng)度。烘干后，檢驗(yàn)各種高溫性能，詳見表1-1。表中編號(hào)1、編號(hào)2和編號(hào)3，分別用電熔剛玉、燒結(jié)剛玉和一級(jí)礬土熟料作耐火骨料，其水用量分別為9%，8.7%和12%。從表中看出，1天常溫耐壓強(qiáng)度達(dá)到43~50MPa，顯示了快硬旱強(qiáng)的特點(diǎn)，其強(qiáng)度已占總強(qiáng)度的80%左右。
表1-1 電熔鋁酸鹽水泥耐火澆注料的性能
電熔鋁酸鹽水泥耐火澆注料的強(qiáng)度變化特征，與前述基本相同，也是中溫強(qiáng)度下降，但強(qiáng)度絕對(duì)值比較高。其烘干耐壓強(qiáng)度為33~41MPa。以編號(hào)1為例，烘干耐壓強(qiáng)度為40MPa，300℃和800℃燒后耐壓強(qiáng)度分別為29.5MPa和30.5MPa，比烘干耐壓強(qiáng)度下降25%左右，這是由于C3AH6和AH3脫水及礦物變化所致;1000℃燒后耐壓強(qiáng)度為28MPa，其組織是細(xì)小顆粒晶體且較分散，故強(qiáng)度較低。1200℃燒后耐壓強(qiáng)度為33MPa,CA2較大，是由于α-Al2O3填充脫水和化學(xué)反應(yīng)所造成的孔隙，增強(qiáng)了組織結(jié)構(gòu)的致密性，加熱到1400℃時(shí)，主要礦物為CA2、CA6和α-Al2O3，固相燒結(jié)進(jìn)行到中期，促進(jìn)了晶體長(zhǎng)大并形成致密的細(xì)晶結(jié)構(gòu)，體積密度增大，燒后線收縮也增加了，此時(shí)強(qiáng)度較大；1500℃加熱后，除剛玉外，CA2晶體長(zhǎng)大至2um，CA6晶體長(zhǎng)大且數(shù)量增加。由于晶體交錯(cuò)生長(zhǎng)變大，造成一定的孔隙，致使體積密度和燒后耐壓強(qiáng)度略有降低。燒后線變化1400℃時(shí)為收縮，1500℃時(shí)略顯膨脹，也是由于晶體的發(fā)育生長(zhǎng)所致。
α-Al2O3粉對(duì)剛玉質(zhì)澆注料強(qiáng)度的影響。摻加α-Al2O3粉配制的耐火澆注料強(qiáng)度普遍提高。1000~1400℃的時(shí)間的強(qiáng)度提高1倍以上，與烘干強(qiáng)度相比，中溫強(qiáng)度僅下降約為27%，且絕對(duì)值為30MPa.這是由于α-Al2O3粉在1000℃及以上溫度下，其填充孔隙作用并參與固相反應(yīng)，形成高熔點(diǎn)的CA2、CA6晶體，致使組織結(jié)構(gòu)致密化，強(qiáng)度顯著升高。
電熔鋁酸鹽水泥剛玉質(zhì)耐火澆注料具有體積穩(wěn)定性好、耐磨性高和抗剝落性強(qiáng)等特點(diǎn)，主要用于高爐熱風(fēng)圍管、風(fēng)嘴、爐外精煉的浸漬管(吸嘴)、整體噴槍襯體，回轉(zhuǎn)窯高溫部位，石油催化裂化裝置的旋風(fēng)分離器和U形管襯體、化工高溫二段轉(zhuǎn)化爐的上筒體和分配筒(即燃燒室部位)等。
