低水泥澆注料標準介紹

　　低水泥澆注料是指鋁酸鈣水泥結合的耐火澆注料中，CaO含量低于2.5%的澆注料也即鋁酸鈣水泥加入量約為普通鋁酸鈣水泥澆注料的二分之一到三分之一的澆注料。與傳統耐火澆注料不同的是：低水泥澆注料基質中是用與澆注料主材質化學成分相同或相近的具有凝聚結合作用的超細粉取代部分或大部分鋁酸鈣水泥，因此此類澆注料屬于水化結合和凝聚結合共存的澆注料。
 

　　我國對這低水泥澆注料的標準沒有統一劃分。根據美網ASTM規定：按產品中CaO含量來定義：

　　1、普通(傳統)澆注料CaO含量大于2.5％，水泥含量高達12～30％；

　　2、低水泥澆注料CaO含量為1.0％～2.5％，水泥加量在5～8%；

　　3、超低水泥澆注料CaO含量為0.2％～1.0％，水泥加量在2.5～5%；

　　4、無水泥澆注料CaO含量小于0.2％。

　　與普通(傳統)耐火澆注料不同的是低水泥、超低水泥澆注料中是用與澆注料主材質化學成分相同或相近的超微粉取代部分或大部分鋁酸鈣水泥，同時加入微量的分散劑(減水劑)和一定量的遲效促凝劑。而無水泥澆注料是完全用超微粉或氧化物溶膠做結合劑。

　　低水泥、超低水泥和無水泥澆注料的凝結與硬化機理與普通鋁酸鈣水泥不同。水泥主要依靠水化結合。而低水泥澆注料是水化結合與凝聚結合共存，超低水泥澆注料是以凝聚結合為主，無水泥澆注料為凝聚結合機理。

　　產生凝聚結合的原理是：加有SiO2超微粉的硅酸鋁系統澆注料其凝結硬化過程為：當SiO2超微粉與水混合后，由于SiO2超微粉活性很高，會與水作用形成膠粒。此膠粒表面因Si-OH基解離成si-O-＋H+，而使膠粒帶負電。帶負電的膠粒會吸附鋁酸鈣水解過程中緩慢溶出的Al3+和Ca2+離子，使膠粒表面電位下降。當吸附達到“等電點”(即膠粒不帶電)時，即發生凝聚，從而產生結合作用。再通過干燥作用便發生硬化。

　　低水泥、超低水泥和無水泥澆注料有以下優點：

　　(1)澆注料中CaO含量較低，呵減少材料中低共熔相的生成，從而提高了耐火度，高溫強度和抗渣性，特別是無水泥澆注料性能更好。

　　(2)澆注料的拌和用水量只有普通耐火澆注料的1/2～1/3(約4％～6％)，因而氣孔率低，體積密度高。

　　(3)成型養護后生成的水泥水化物少，甚至無，加熱烘烤時不存在大量水合鍵破壞而使中溫強度下降，隨著熱處理溫度的提高而逐漸燒結，強度也逐漸提高。

　　低水泥澆注料的骨料和粉料有黏土質，高鋁質，莫來石質，剛玉質和含碳與碳化硅質等。特別是無水泥澆注料選用超微粉或硅溶膠，鋁溶膠做結合劑取決于骨料的化學成分。如剛玉質澆注料應選用氧化鋁超微粉或氧化鋁超微粉加氧化硅超微粉。硅酸鋁質澆注料可用氧化硅超微粉或氧化硅與氧化鋁超微粉配合使用，或用硅溶膠做結合劑。

　　低水泥系列耐火澆注料的突出特點是致密高強，為使用帶來了好處，但給烘烤帶來了麻煩，即烘烤不當，易發生剝落或炸裂現象。因此，制定合理的烘爐曲線和采用優良的防爆外加劑等至關重要，這樣就能使耐火澆注料成型體重的水分，排除順利，不引起任何副作用。

　　如何選擇合適的低水泥澆注料？

　　高溫爐襯在使用過程中常由于爐壁大量的裂紋、爐襯剝落，側墻體整體膨脹造成爐子鋼結構變形或者使用后期爐壁溫度過高，散熱嚴重。這一切都與爐壁耐火材料出現裂紋、磨損、脫落有關。選擇合適的低水泥澆注料可以很好的解決這一問題。

　　什么因素影響了低水泥澆注料性能

　　低水泥澆注料的配制工藝要求很嚴，因此影響性能的因素較多，主要有超微粉、鋁酸鹽水泥和外加劑等。耐火骨料和外加劑等。耐火骨料和水用量，也是重要影響因素。

　　超微粉對低水泥澆注料的作用，在前面已從不同角度做了闡述，其結論是決定低水泥系列耐火澆注料性能的支柱，也可毫不夸張的說，沒有超微粉，就沒有低水泥系列耐火澆注料。在低水泥澆注料中，超微粉主要起分散促進劑和結構密實劑的作用。前者使水泥顆粒高度分散而不絮凝，后者組織結構微孔得到充分填實而提高強度。超微粉種類有SiO2、a-Al2O3、Cr2O3、ZrO2和MgO等。SiO2超微粉的比表面積為20m2/g左右，其歷經約為水泥顆粒的1/100，因此具有良好的分散性和填充性。隨著SiO2超微粉用量的增加，強度提高，耐火度降低，適宜的用量為≥3%。