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ASC系耐火材料用结合剂的选择

作者：

发布时间：

2022-03-18

结合剂的好坏决定成形体的致密性乃至耐火材料的性能。结合剂的使用技术已成为决定不定形耐火材料性能的最重要的因素之一。

铝酸盐水泥

铝酸盐水泥的性质主要取决于其矿物组成。铝酸一钙(简写为CA)是各种高铝水泥中的主要矿物，具有很高的水硬活性，凝结虽不快但硬化迅速，是高铝水泥的强度(特别是早期强度)的主要来源。二铝酸钙(简写为CA2)在氧化钙含量较低的高铝水泥中含量较多，如在含Al2O3约为70%的铝水泥中CA2与CA含量之比约等于1，其水化硬化较慢，早期强度较低而后期强度较高。七铝酸十二钙(简写为C12A7)在Al2O3/CaO比值较小而含SiO2不高的高铝水泥中往往有少量存在，具有水化快、凝结迅速的特性，但强度不高。在水泥中若此种矿物含量较高可能使后期强度降低，当超过10%时，常会引起快凝。钙黄长石(C2AS)存在于SiO2含量较高的高铝水泥中。纯钙长石不发生水化反应，对水泥的水化和硬化无积极作用。

β-Al2O3

20世纪70年代，日本人最先采用β-Al2O3做浇注料的结合剂，80年代后我国也逐步开展了β-Al2O3结合浇注料的研究，现在已批量生产。β-Al2O3结合的刚玉浇注料在冶金及化工部门的一些高温炉上使用发现比纯铝酸钙水泥结合的浇注料的高温性能优越。β-Al2O3作为浇注料结合剂的最大特点是不含有CaO。由于β-Al2O3在高温情况下转变为α-Al2O3，所以β-Al2O3结合的浇注料使用的温度较高，超过1700℃。

β-Al2O3水化后形成AI(OH)3和AlOOH，可以起到胶结和硬化的作用，这就是β-Al2O3作为浇注料结合剂的应用原理。随着生产技术的进步，β-Al2O3微粉的性能逐渐被人们认识，用它作结合剂在出铁沟浇注料中的应用也日趋广泛。在β-Al2O3众多晶型中，β-Al2O3是唯一在高温下有自发水化能力的形态。