微硅粉对耐火浇注料性能的影响

该试块振动成型后，在室温下自然养护24h后脱模，经110℃×24h烘干处理后，于每个试块的预留圆孔中放入25g渣样（粒度≤3Mm），进行1500℃×3h热处理，待试样自然冷却后，将试块沿圆孔中心线纵向剖开，测量侵蚀深度，以评价抗渣性的优劣。
　　3.4　试验方法
　　（1） 依照上述基本配方a，保持硅灰4％不变，逐量掺加α-Al2O3微粉：0、2、4、6、8???，同时降低特级矾土粉用量，以保持粉料总量不变；
　　（2） 依照上述基本配方b，保持α-Al2O3微粉4％不变，逐量掺加硅灰：0、2、4、6、8???，同时降低特级矾土粉用量，以保持粉料总量不变；
　　（3） 依照上述基本配方c，α-Al2O3微粉总量保持2％不变，详见P7表3.配方，作了6组试验；
　　（4） 依照基本配方a及b ，分别成型抗渣试块。
　　4.　测试结果及讨论
　　4.1　微粉掺量对加水量及成型性能的影响
　　（1） α-Al2O3微粉保持一定量不变，随硅灰掺量增加，用水量呈下降趋势
　　图1.硅灰掺量对加水量的影响
　　（2） 硅灰保持一定量不变，随α-Al2O3微粉掺量增加，用水量变化不大，即α-Al2O3微粉对材料的成型性能影响不大
　　图2. α-Al2O3微粉对加水量的影响
　　（3） 当仅用硅灰4％，不掺加α-Al2O3微粉，加水量6％；当仅用 α-Al2O3微粉4％，不掺加硅灰，加水量9％；可见，硅灰的填充效果及减水性均好于α-Al2O3微粉。
　　（4） 超微粉的填充效果不仅取决于它的细度，还与微粉的形状及活性有关。硅灰呈中空球状有活性，其作用优于α-Al2O3微粉。
　　（5）超微粉用量有个*佳值 超微粉用量过少时，骨粉料间的空隙未填充满，水用量过大，体积密度小，显气孔率高；当超微粉用量过高时，填充空隙有余，剩余的超微粉需用水，且不密实，显气孔率也无变化；超微粉用量适宜时，掺加的超微粉将全部填充到浇注料的孔隙中而无不足或剩余，致使包覆的游离水释放出来，润湿颗粒的表面，使之具有良好的触变性。在浇注料振动成型时，由于内粘滞阻力和屈服应力的值较小，球型超微粉的运动摩擦力也小，因此浇注料具有良好的流动性。
　　（6）硅灰的减水性能等虽然优于α-Al2O3微粉，但由上可知，两种微粉配合使用效果更好。在本试验中硅灰加入量6％，α-Al2O3微粉加入量2％，为*佳。
　　4.2 超微粉用量对强度的影响
　　（1）硅灰用量对强度的影响
　　α-Al2O3微粉掺量保持不变，随硅灰用量增加，烘干耐压强度显著提高
　　图3.硅灰用量对烘干耐压强度的影响
　　（2）α-Al2O3微粉用量对强度的影响
　　硅灰掺量保持不变，随α-Al2O3微粉用量增加，烘干耐压强度呈下降趋势（见下页图4.）
　　（3）当不加硅灰，只加α-Al2O3微粉4％，烘干耐压强度为9.8Mpa；当不加α-Al2O3微粉，只加硅灰4％，烘干耐压强度为27.4Mpa；可见，单独使用硅灰的效果优于单独使用α-Al2O3微粉的效果。
　　（4）两种微粉配合使用时，其用量有一个*佳值。应根据耐火骨料、粉料、水泥的品种、品级和用量，合理选择超微粉的品种及确定适当用量。同时，应注意选取相应的外加剂。
　　图4. α-Al2O3微粉用量对烘干耐压强度的影响
　　4.3 α-Al2O3微粉细度对材料性能的影响
　　（1） 烘后强度以第②组*高，第⑤组次之；烧后强度以第⑤组*高，第②组次之。
　　（2） 第⑤组，即不同细度的α-Al2O3微粉复合使用，强度较高；如果只用一种α-Al2O3微粉，可参照第②组采用细度为5μm的中细度粉。
　　表3. α-Al2O3微粉细度对材料性能的影响
　　编　 号 ①　②　③　④　⑤　⑥
　　基本配方 c c c c c c
　　α-Al2O3微粉 （％） 细 2 0 0 1 1 0
　　中 0 2 0 1 0 1
　　粗 0 0 2 0 1 1
　　耐压强度 （Mpa） 110℃×24h 51.6 57.2 48.4 52.4 57.6 50.2
　　1400℃×3h 29.6 27.6 28 20.8 34.8 20.0
　　抗折强度 （Mpa） 110℃×24h 8.19 9.47 4.68 4.09 6.66 4.68
　　1400℃×3h 1.63 5.15 2.22 3.98 5.85 1.76
　　注：细——细度为2μm的α-Al2O3微粉
　　中——细度为5μm的α-Al2O3微粉
　　粗——细度为800目的α-Al2O3微粉
　　4.4 超微粉对材料抗渣性能的影响
　　（1） 如果材料致密度较高，显气孔率较低，熔渣便不易渗入到耐火
　　材料内部，其抗渣性能相应也会优良一些。我们知道，在配制低水泥系列浇注料时，只要超微粉使用得当，便可配制出相对致密的浇注料，可以提高其抗渣侵蚀性。因此，由基础配方a及b，做了若干组试验，以观察其对抗渣性的影响。
　　（2） 由试验可知，如果超微粉用量过高，会增加材料中游离石英的
　　含量，致使其渣渗透深度显著增大，即导致了材料抗渣性的下降。
　　（3） 如果超微粉用量适宜（在本试验条件下，6~10％左右），材料
　　抗渣性*好。
　　5. 结论
　　（1） 两种微粉配合使用，材料性能较好；
　　（2） 单独使用一种微粉时，硅灰效果优于α-Al2O3微粉；
　　（3） 当α-Al2O3微粉用量一定时，增大硅灰，水用量显著降低。
　　（4）本试验条件下，超微粉适宜用量：硅灰 6％，α-Al2O3微粉 2％，此时加水量、成型性能、强度和抗渣性能*优。