低水泥浇注料标准介绍

　　低水泥浇注料是指铝酸钙水泥结合的耐火浇注料中，CaO含量低于2.5%的浇注料也即铝酸钙水泥加入量约为普通铝酸钙水泥浇注料的二分之一到三分之一的浇注料。与传统耐火浇注料不同的是：低水泥浇注料基质中是用与浇注料主材质化学成分相同或相近的具有凝聚结合作用的超细粉取代部分或大部分铝酸钙水泥，因此此类浇注料属于水化结合和凝聚结合共存的浇注料。
 

　　我国对这低水泥浇注料的标准没有统一划分。根据美网ASTM规定：按产品中CaO含量来定义：

　　1、普通(传统)浇注料CaO含量大于2.5％，水泥含量高达12～30％；

　　2、低水泥浇注料CaO含量为1.0％～2.5％，水泥加量在5～8%；

　　3、超低水泥浇注料CaO含量为0.2％～1.0％，水泥加量在2.5～5%；

　　4、无水泥浇注料CaO含量小于0.2％。

　　与普通(传统)耐火浇注料不同的是低水泥、超低水泥浇注料中是用与浇注料主材质化学成分相同或相近的超微粉取代部分或大部分铝酸钙水泥，同时加入微量的分散剂(减水剂)和一定量的迟效促凝剂。而无水泥浇注料是完全用超微粉或氧化物溶胶做结合剂。

　　低水泥、超低水泥和无水泥浇注料的凝结与硬化机理与普通铝酸钙水泥不同。水泥主要依靠水化结合。而低水泥浇注料是水化结合与凝聚结合共存，超低水泥浇注料是以凝聚结合为主，无水泥浇注料为凝聚结合机理。

　　产生凝聚结合的原理是：加有SiO2超微粉的硅酸铝系统浇注料其凝结硬化过程为：当SiO2超微粉与水混合后，由于SiO2超微粉活性很高，会与水作用形成胶粒。此胶粒表面因Si-OH基解离成si-O-＋H+，而使胶粒带负电。带负电的胶粒会吸附铝酸钙水解过程中缓慢溶出的Al3+和Ca2+离子，使胶粒表面电位下降。当吸附达到“等电点”(即胶粒不带电)时，即发生凝聚，从而产生结合作用。再通过干燥作用便发生硬化。

　　低水泥、超低水泥和无水泥浇注料有以下优点：

　　(1)浇注料中CaO含量较低，呵减少材料中低共熔相的生成，从而提高了耐火度，高温强度和抗渣性，特别是无水泥浇注料性能更好。

　　(2)浇注料的拌和用水量只有普通耐火浇注料的1/2～1/3(约4％～6％)，因而气孔率低，体积密度高。

　　(3)成型养护后生成的水泥水化物少，甚至无，加热烘烤时不存在大量水合键破坏而使中温强度下降，随着热处理温度的提高而逐渐烧结，强度也逐渐提高。

　　低水泥浇注料的骨料和粉料有黏土质，高铝质，莫来石质，刚玉质和含碳与碳化硅质等。特别是无水泥浇注料选用超微粉或硅溶胶，铝溶胶做结合剂取决于骨料的化学成分。如刚玉质浇注料应选用氧化铝超微粉或氧化铝超微粉加氧化硅超微粉。硅酸铝质浇注料可用氧化硅超微粉或氧化硅与氧化铝超微粉配合使用，或用硅溶胶做结合剂。

　　低水泥系列耐火浇注料的突出特点是致密高强，为使用带来了好处，但给烘烤带来了麻烦，即烘烤不当，易发生剥落或炸裂现象。因此，制定合理的烘炉曲线和采用优良的防爆外加剂等至关重要，这样就能使耐火浇注料成型体重的水分，排除顺利，不引起任何副作用。

　　如何选择合适的低水泥浇注料？

　　高温炉衬在使用过程中常由于炉壁大量的裂纹、炉衬剥落，侧墙体整体膨胀造成炉子钢结构变形或者使用后期炉壁温度过高，散热严重。这一切都与炉壁耐火材料出现裂纹、磨损、脱落有关。选择合适的低水泥浇注料可以很好的解决这一问题。

　　什么因素影响了低水泥浇注料性能

　　低水泥浇注料的配制工艺要求很严，因此影响性能的因素较多，主要有超微粉、铝酸盐水泥和外加剂等。耐火骨料和外加剂等。耐火骨料和水用量，也是重要影响因素。

　　超微粉对低水泥浇注料的作用，在前面已从不同角度做了阐述，其结论是决定低水泥系列耐火浇注料性能的支柱，也可毫不夸张的说，没有超微粉，就没有低水泥系列耐火浇注料。在低水泥浇注料中，超微粉主要起分散促进剂和结构密实剂的作用。前者使水泥颗粒高度分散而不絮凝，后者组织结构微孔得到充分填实而提高强度。超微粉种类有SiO2、a-Al2O3、Cr2O3、ZrO2和MgO等。SiO2超微粉的比表面积为20m2/g左右，其历经约为水泥颗粒的1/100，因此具有良好的分散性和填充性。随着SiO2超微粉用量的增加，强度提高，耐火度降低，适宜的用量为≥3%。