粘土砖、高铝砖、半硅砖属于铝硅系耐火材料，其主要成分Al2O3与SiO2的比值按半硅质、粘土质、高铝质依次递增。
粘土质原料有硬质、软质和半软质之分(高岭石是其主要矿物)，硬质粘土通常经煅烧后使用，软质和半软质粘土作结合粘土使用。按冶金工业部标准要求化学指标如下表。
软质、半软质粘土化学指标
等级
指标
Al2O3+TiO2(%) Fe2O3(%) 灼减量(%)
一级品＞30 ≤2.0 ≤17 二级品26~30 ≤2.5 ≤17 三级品22~26 ≤3.5 ≤17
硬质粘土（熟料）化学指标
等级
指标
Al2O3 (%) Fe2O3(%)
特级品44~50 ≤1.2
一级品甲 44~50 ≤1.6 乙42~50 ≤2.5
二级品36~42 ≤3.5
三级品30~36 ≤3.5
注：如一、二、三级品的Al2O3含量低于各级下限，但Al2O3与TiO2的含量达到标准要求，允许按该品级交货。
高铝质原料包括工业氧化铝、天然和人造刚玉、高铝矾土及硅线石族(包括硅线石、蓝晶石和红柱石)等。三氧化二铝含量波动子40～85%之间，其中高铝矾土(熟料)的化学指标如下表所示。
等级
指标
Al2O3 (%) Fe2O3(%) CaO(%)
特级品＞85 ≤2.0 ≤0.6 一级品＞80 ≤3.0 ≤0.6
二级品甲 70~80 ≤3.0 ≤0.8 乙 60~70 ≤3.0 ≤0.8
三级品50~60 ≤2.5 ≤0.8
注：如一、二、三级品的Al2O3含量低于各级下限，但Al2O3与TiO2的含量达到标准要求，允许按该品级交货。
半硅质原料主要是指含二氧化硅高的原料如硅藻土、泡沙石等。与原料相对应的耐火砖主要包括：
(1)粘土耐火砖：Al2O3+TiO2含量在22～50%之间；
(2)高铝砖：Al2O3含量大于50%；
(3)半硅砖：Al2O3含量在15～30％之间。
主要分析项目是Al2O3，其次是SiO2、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO及R2O等。灼烧减量为生料的必测项目。更多资讯请关注中国耐火砖交易网
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以氧化铝和氧化镁为主要成分的可浇注耐火材料，包括有化学结合（水玻璃结合）的、水化结合（纯铝酸钙水泥结合）的和凝聚结合（氧化硅微粉+氧化镁细粉结合）的铝-镁质浇注料。按所采用的原料品质不同可分为：普通铝-镁质浇注料；普通高铝-尖晶石质浇注料；氧化铝-氧化镁质浇注料；氧化铝-尖晶石质浇注料。 （1）普通铝-镁质浇注料是由特级或一级高铝矾土骨料与粉料（Al2O3≧85%）、烧结镁砂粉（MgO≧92%）组成的。早期（20世纪80年代）的普通铝-镁质浇注料是用水玻璃溶液作结合剂，用于作钢包内衬具有较好的抗熔渣的渗透性，适于作模铸钢包内衬；但由于这类浇注料中含有水玻璃带入的Na2O,其高温荷重软化温度较低、抗熔渣侵蚀性也差，不适于作连铸钢包和炉外精炼钢包内衬使用，因此现在改用氧化硅微粉和氧化镁细粉作结合剂，依靠凝聚作用而产生结合。 1）凝聚结合的作用机理是：SiO2微粉与MgO细粉在水中先形成溶胶。在水溶液中，SiO2胶粒是带负电的，MgO粒子在水化过程中会缓慢释放出Mg2+离子。当Mg2+离子被带负电的胶体SiO2粒子吸附并使SiO2胶体粒子表面达到等电点时，SiO2粒子即发生凝聚作用，从而产生结合作用。这类凝聚结合的浇注料避免了上述用水玻璃结合浇注料带入Na2O的不利影响，从而提高了浇注料的高温使用性能，现已普遍取代水玻璃结合铝-镁质浇注料用作中、小连铸钢包内衬。 2）凝聚结合的普通铝-镁质浇注料配料组成为：骨料为20~10mm,50%;10~5mm,10%;小于5mm，40%的高铝热料颗粒，粉料是由特级高铝熟料粉（小于0.074mm）、烧结镁砂粉（小于0.074mm）和氧化硅微粉（烟尘硅小于1μm）组成的。骨料与粉料之比一般为（65~70）：（35~30）。但粉料（基质）的配合比中要严格控制镁砂粉和氧化硅微粉的加入量。其加入量是根据使用性能要求通过试验来确定。 3）凝聚结合铝-镁质浇注料的一般理化性能如下：化学成分：w(Al2O3)68%~76%,w(MgO)6%~8%,烘干（110℃，24h）后体积密度2.80~2.95g/cm3,耐压强度30~50MPa,抗折强度5~10MPa，1500℃，3h烧后体积密度2.70~2.90g/cm3,耐压强度40~80MPa,抗折强度8~12MPa,线变化率±0.5%。此类浇注料用于作连铸钢包整体内衬。使用寿命随使用条件不同而波动，一般在80~120炉次。 （2）普通高铝-尖晶石质浇注料，是用特级（或一级）高铝矾土骨料与粉料、矾土基烧结尖晶石骨料与粉料来配制的，浇注料的结合方式有两种：水化（水泥）结合的浇注料和凝聚结合的浇注料。 1）水化结合的浇注料基质是由烧结尖晶石粉、特级高铝熟料粉（或刚玉粉）、纯铝酸钙水泥和为了的分散剂组成的。其中纯铝酸钙水泥加入量要严格控制，一般为5%~8%，加入量过多会大大降低浇注料的高温使用性能。 2）凝聚结合的浇注料基质是由烧结尖晶石粉、特级高铝熟料粉（或刚玉粉）、烧结镁砂粉、SiO2微粉和微量分散剂组成的。其中烧结镁砂粉的加入量一般为6%~8%、SiO2微粉加入量为2%~3%。 普通高铝-尖晶石质浇注料集料的粒度组成可按Andreassen粒度分布方程来调配。其粒度分布系数q值控制在0.26~0.35之间。尖晶石加入量在10%~15%之间，其中部分以3~1mm颗粒加入，部分以小于0.074mm粉料加入。一般聚凝结合高铝-尖晶石质浇注料理化性能见表17-11.
学生毕业论文（设计） 课题名称：铝碳化硅锆质铁水罐不烧砖 的研制与使用 专业班级：材料工程0501 姓名：利鹏 系部：冶金学院 实习单位：莱芜钢铁集团 指导老师：田华孙华云 2008年05月06日 摘要：随着钢铁企业市场竟争的激烈，“优质、高效、低耗、环保”
的发展战略，是企业生存和发展的必经之路。在这种形势下，莱芜市耐火材料厂，本着“优质、高效、低耗、环保”的八字方针，开发研制出了一种新型的铁水罐砖，铝碳化硅锆质铁水罐不烧砖。这种材质的不烧砖，解决了传统的粘土砖粘铁挂渣现象，使用寿命在进行脱硫、脱硅、脱磷的处理时，仍大于1000次，同时它又是一种不烧砖，既节约了能源，又降低了排污污染，是目前较为理想的耐火材料。 关键词：铝碳化硅锆不烧砖铁水罐冷铁抗渗透 铝碳化硅锆质铁水罐不烧砖的研制与使用 1、铁水罐的构造 根据铁水罐内衬大致可分为3个区域，即上部、渣线部和罐底部。
各部位使用条件差异较大，砖的损毁特点也各有不同： 1．1铁水罐上部 在服役期间与铁水的熔渣接触较少，大部分时间暴露在高温氧化气氛中，由于砖中的石墨易被氧化，往往会导致砖体结构疏松，强度下降。对于上部用罐砖，既要提高其抗氧化性，又要提高对铁水，熔渣抗冲刷性。 1.2渣线部位 铁水罐渣线部位的砖在服役期浸泡在熔渣和铁水中，经受熔渣的长期的化学侵蚀，这是渣线部位铁水罐砖损毁的主要原因。 1.3罐底部及冲击区 罐底首先要承受高温铁水的强烈机械冲击，（高炉铁水口到铁水罐底的高度落差一般都在3-5米）。铁水罐罐底部在服役期间被高温铁水反复浸泡，受到铁水的熔损和热冲刷。在进行“三脱”处理时，在铁水底部喷吹强碱性造渣粉状材料，铁水的强烈搅动，加剧了对罐底的侵蚀，高温铁水的熔损、热冲击和机械冲刷是此部位耐火材料损毁的主要原因。 2、铁水罐的主要技术 2.1由烧成砖改为树脂C链结合不烧砖 制品中虽然含有碳、但不烧工艺使产品的热导率比烧成显著降低，保温性能好，铁水在单位时间内温降小，杜绝了罐内冷铁现象。 2.2材质配方的创新使用 原来铁水罐多是以铝Al2O3、SiC为主成分，根据我们研究和罐衬侵蚀机理，在配方中引入了具有熔态渣铁难以浸润的高温材料C成分，增加了ZrO2质增韧材料，提高制品的韧性。 2.3砖型设计的创新 该铁水罐砖型分为两部分设计：桶形罐衬由原来的万能旋转弧衬衬砖改为以圆扇面按角度分割出每个砖型，罐底球面部分利用球体分割法设计每个砖型，砖与砖之间严丝合缝，最大限度的降低了熔态渣铁渗漏机会，提高其全罐的安全性和耐用性。 3、采用的实验方法和技术路线
耐火材料的力学性质 耐火材料的力学性质是指材料在不同温度下的强度、弹性、和塑性性质。耐火材料在常温或高温的使用条件下，都要受到各种应力的作用而变形或损坏，各应力有压应力、拉应力、弯曲应力、剪应力、摩擦力、和撞击力等。 此外，耐火材料的力学性质，可间接反映其它的性质情况。 检验耐火材料的力学性质，研究其损毁机理和提高力学性能的途径，是耐火材料生产和使用中的一项重要工作内容。 4.1 常温力学性质 4.1.1 常温耐压强度σ压 定义；是指常温下耐火材料在单位面积上所能承受的最大压力，也即材料在压应力作用下被破坏的压力。 常温耐压强度σ压=P/A ，（pa） 式中；P—试验受压破坏时的极限压力，（N）； A—试样的受压面积，（m2）。 一般情况下，国家标准对耐火材料制品性能指标的要求，视品种而定。其中，对常温耐压强度σ压的数值要求为50Mpa左右(相当于500kg/cm2)；而耐火材料的体积密度一般为2.5g/cm3左右。据此计算，因受上方砌筑体的重力作用，导致耐火材料砌筑体底部受重压破坏的砌筑高度，应高达2000m以上。 可见，对耐火材料常温耐压强度的要求，并不是针对其使用中的受压损坏。而是通过该性质指标的大小，在一定程度上反映材料中的粒度级配、成型致密度、制品烧结程度、矿物组成和显微结构，以及其它性能指标的优劣。 体现材料性能质量优劣的性能指标的大小，不仅反映出来源于各种生产工艺因素与过程控制，而且反映过程产物气、固两相的组成和相结构状态以及相关性质指标间的一致性。一般而言，这是一条普遍规律。 4.1.2 抗拉、抗折、和扭转强度 与耐压强度类似，抗拉、抗折、和扭转强度是材料在拉应力、弯曲应力、剪应力的作用下，材料被破坏时单位面积所承受的最大外力。与耐压强度不同，抗拉、抗折、和扭转强度，既反映了材料的制备工艺情况和相关性质指标间的一致性，也体现了材料在使用条件下的必须具备的强度性能。抗折强度σ折按下式计算。
名称 : 自流浇注料 型号 : JS－SF 特点 : 强度高、寿命长，保温、耐高温、热震稳定性好，抗侵蚀、耐冲刷、可泵送，缩短炉子砌筑时间。 详细描述 自流浇注料是根据固态、流体理论，结合耐火材料的应用特点而开发的高科技产品，属国内首创。自流浇注料可借助自身重力的作用，不经振动而脱气流平，从而实现致密化。该产品具有以下优点：流动性好，有合理的凝固时间；省工、省力、快捷方便，强度高、寿命长，有较好的保温性能、耐高温、热震稳定性好，抗侵蚀，耐冲刷；且可采用泵送机械化施工，省工省力，缩短炉子砌筑时间。自流浇注料被誉为第四代浇注料，是低水泥、超低水泥、无水泥浇注料的替代产品，尤其适用于加热炉的炉顶、炉墙、水冷管包扎系统等薄壁衬及各种窑炉的热修补。该产品已在济南、莱钢、鞍钢、新抚钢等钢等30多个钢厂的加热炉上使用。 名称 : 防爆快干浇注料 型号 : JS－SP 特点 : 防爆快干浇注料具有缩短炉子砌筑时间、烘烤升温快、寿命长等优点。 详细描述 防爆快干浇注料是专为满足加热炉修筑时间短、烘烤升温快、寿命长而开发的高性能浇注料，烘炉时间3－5天，和常规浇注料需烘炉7－15天相比，节省烘炉时间4天以上，可为企业赢得宝贵的生产时间。 该系列浇注料可适用工业炉各部位，防爆快干浇注料已在济钢、太钢、鞍钢、富伦钢铁、承钢、新抚钢等50多家钢厂的加热炉上使用，是各种加热炉年修、大中修的理想用料。 名称 : 纤维轻质浇注料 型号 : JS-LWX 特点 : 容重小、导热系数低、保温性能好 详细描述 纤维轻质浇注料是同发公司针对工业炉炉顶工作特点专门开发的新产品，适用于工业炉炉顶部位，由轻质骨料、保温纤维、结合剂和外加剂组成，具有容重小、导热系数低和保温性能好等特点。已在富伦钢铁、莱钢、新抚钢等钢厂工业炉上成功使用。 名称 : 塑性浇注料 型号 : JS-SH 特点 : 有一定粘塑性，又有较好的浇注施工性能，抗剥落性好，长期使用过程中体积稳定性好，适合加热炉各部位使用。 详细描述 有一定粘塑性，又有较好的浇注施工性能，抗剥落性好，长期使用过程中体积稳定性好，适合加热炉各部位使用。
高铝浇注料(钢纤维增强/PA-80胶结合)指标用途特性 水泥窑衬、窑口、下料口、炉门、炉门框等磨损冲击部位浇注与修补 工业炉窑耐火内衬浇注与修补根据需要预制成各种砖型 耐磨抗击---钢纤维增加，抗冲击、抗冲刷、耐磨损，使用寿命长；快硬快烘---浇注后2-3小时硬化，可立即烘炉，烘炉时间5-10 小时或更短； 耐火度高---选料精良，浇注料耐火度高达1790度，高温性能卓越；施工方便---机器搅拌，震动浇注施工； 节约工期---大幅度缩短工期，经济效益显著。
型号 化学成 分 Al 2 O 3 %≥ 抗急 冷急 热性 (次) 最高使 用温度 MST ℃ 耐火 度 ≥℃ 体积 密度 g/cm3 烧后线 变化% 烧后抗压强度≥ Mpa 1000℃ 110℃×24h1000℃×3h1400℃×3h ZYPAf-65 65 50 1350 1700 2.3 ±0.340 50 50 ZYPAf-70 70 50 1400 1750 2.4 ±0.340 50 50 ZYPAf-75 75 50 1450 1790 2.6 ±0.350 60 60 ZYPAf-80 80 50 1550 1790 2.8 ±0.350 60 60 用法：加高温胶搅拌成砂浆即可施工，变可捣打施工，或预制 成型。 关键字：浇注料耐火材料
刚玉= 三氧化二铝 刚玉(CorundumКорунд)名称源于印度，系矿物学名称，宝石学上具备宝石条件的称红宝石(Ruby)、蓝宝石(Sapphire)。刚玉Al2O3的同质异像主要有三种变体，分别为α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3、，根据X衍射分析确还有η-Al2O3(等轴晶系)、ρ-Al2O3(晶系不确定)、χ-Al2O3(六方晶系)、κ-Al2O3(六方晶系)、δ-Al2O3(四方晶系)、θ-Al2O3(单斜晶系[1])。刚玉颜色多种，有无色、白、金黄(色素离子Ni、Cr)、黄(色素离子Ni)、红(色素离子Cr)、蓝(色素离子Ti、Fe)、绿(色素离子Co、Ni、V)、紫(Ti、Fe、Cr)、棕、黑(色素离子Fe、Fe)、白炽灯下蓝紫、日光灯下红紫效应(色素离子V)。刚玉有玻璃光泽，硬度9。比重395-410。在高温富铝贫硅C的条件下形成，主要与岩浆作用、接触变质及区域变质作用有关。刚玉是铝矾土为主要原料经矿业炉炼出的人造材料，可做磨料和耐火材料。纯度较高的为白色叫白刚玉，含有少量杂质的为棕色叫棕刚玉。
一、填空题 1，硅酸盐矿物显微结构：硅酸盐结合物胶结晶体颗粒晶体颗粒直接结合 成结晶网2，熔渣让耐火材料破坏的三种方式：单纯溶解、反应溶解、侵入变质溶解 3，让坯料重新分布的力：静电引力、机械结合力、内摩擦力 4，镁砖的分类：烧 成镁砖、不烧镁砖、再结合镁砖5，颗粒料的组成原则：两头大，中间小 6，氧化铝含量：<%72(莫来石) >%72（莫来石，刚玉） 7，测耐火材料的抗拉性的 两种方法：动态法、静态法 8，ZrO2增韧机理:①应力诱导相变增韧 ②微裂纹增韧 ③裂纹分支增韧④裂纹偏转和弯曲增韧 9，铬镁质材料：方镁石，尖晶石 其基质有三种：M2S 、 CMS 、 C3MS2 1.耐火材料的概念：指主要由无机非金属材料构成的且耐火度不低于1580℃的材料和 制品。耐火材料的品种和质量取决与耐火材料的原料和其生产工艺。 2.耐火材料 分类Ⅰ、化学矿物组成分类：氧化硅质、硅酸盐质、刚玉质、镁质、白云石质、橄榄 石质、尖晶石质、含炭质、含锆质、特殊等耐火材料。Ⅱ、按耐火度高低分为：①普 通耐火制品（耐火度1580-1770℃）、②高级耐火制品（耐火度1770-2000℃）、特级 耐火制品（耐火度2000℃以上）。Ⅲ、按制品形状和尺寸分为：标准砖、异形砖、特 异型砖等。Ⅳ、按化学性质分类：酸性耐火材料、中性耐火材料、碱性耐火材料。 （化性分类对了解耐火材料的化学性质，判断在使用过程中它们之间及耐火材料与接 触物间化学作用情况有着重要意义）3、氧化硅耐火材料为典型的酸性耐火材料， 其矿物组成为：主晶相为磷石英和方石英，基质为石英玻璃相。 4、两种矿物组成：①结晶相（主晶相和次晶相）：主晶相是耐火制品结构的主体而且熔点较高的结晶相。其性质、数量、结合状态直接决定着耐火材料的性质。次晶相又称第二固相，也是熔 点较高的晶体，提高耐火制品中固相间的直接结合，改善制品性能。②玻璃相：基质 是指填充于主晶相之间的不同成分的结晶矿物（次晶相）和玻璃相，也称结合相。硅 砖的主晶相：磷石英、方石英粘土砖的主晶相：莫来石、方石英5、耐火材料的气孔 存在形态分类：封闭在制品中不与外界想通的闭口气孔，一端封闭另一端与外界相通 的开口气孔，两端都与外界相通的贯通气孔。气孔的存在主要影响材料的致密度，显 气孔率高时，材料结构疏松，强度低，抗渣性能弱。 耐火材料的化学组成是决定其矿物组成、组织结构的基础。根据各种化学成分的含量 和作用分为：主成分、杂质和外加成分三种。。主成分：指耐火材料中占绝大多数的，对材料高温性质起决定性作用的化学成分。杂质：指耐火材料中不同于主成分的，含 量微少而对耐火材料的抵抗高温性质带来危害的化学成分。外加成分：常称为外加剂，是在耐火制品生产中为特定目的另外加入的少量成分。 矿物：由相对固定的化学组分构成的有确定的内部结构和物理性质的单质或化合物 密度分为：体积密度、视密度、真密度。①体积密度d b：指材料的质量M与其含材料 的实体积Ｖb和全部气孔体积之和的总体积V b之比 d b=M/V b=M/(Vt+Vc+Vo)。②视密度（表观）da：指材料的质量与其含材料的实体积和封闭气孔体积之和的体积之比。 da=M/(Vt+Vc)③真密度dt：指材料质量与其实体积之比.dt=M/Vt 主晶相：指构成结构结构的主体且熔点较高，对材料的性质起支配作用的一种晶相，(其性质，数量，分布和结合状态直接决定耐火制品性质)。次晶相：又称第二晶相 或第二固相，指耐火材料中在高温下与主晶相和液相并存的，一般其数量较少和对材 料高温性能的影响较主晶相为小的第二种晶相。基质：指在耐火材料大晶体间隙中 存在，或由大晶体嵌入其中的那部分物质，也可认为是大晶体之间的填充物质或胶结物。 耐火度：耐火度是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能，表征材料 抵抗高温作用的性能。其意义与熔点不同。熔点是结晶体的液相与固相处于平衡时的
耐火材料标准精选（最新） G2273《GB/T 2273-2007 烧结镁砂》 G2608《GB/T 2608-2012 硅砖》 G2992.1《GB/T 2992.1-2011 耐火砖形状尺寸 第1部分：通用砖》 G2992.2《GB/T 2992.2-2014 耐火砖形状尺寸 第2部分：耐火砖砖形及砌体术语》 G2994《GB/T 2994-2008 高铝质耐火泥浆》 G2997〈GB/T2997-2000 致密定形耐火制品体积密度，显气孔率〉 G2998〈GB/T2998-2001 定形隔热耐火制品体积密度和真气孔率试验方法〉 G2999《GB/T2999-2002 耐火材料颗粒体积密度试验方法》 G3000〈GB/T3000-1999 致密定形耐火制品透气度试验方法〉 G3001《GB/T 3001-2007 耐火材料 常温抗折强度试验方法》 G3002《GB/T3002-2004 耐火材料 高温抗折强度试验方法》 G3003《GB/T 3003-2006 耐火材料 陶瓷纤维及制品》 G3007《GB/T 3007-2006 耐火材料 含水量试验方法》 G3994《GB/T 3994-2013 粘土质隔热耐火砖》 G3995《GB/T 3995-2014 高铝质隔热耐火砖》 G3997.1《GB/T3997.-1998 定形隔热耐火制品重烧线变化试验方法》 G3997.2《GB/T3997.2-1998 定形隔热耐火制品常温耐压强度试验方法》 G4513《GB/T4513-2000 不定形耐火材料分类》 G4984《GB/T 4984-2007 含锆耐火材料化学分析方法》 G5069《GB/T 5069-2007 镁铝系耐火材料化学分析方法》 G5070《GB/T 5070-2007 含铬耐火材料化学分析方法》 G5071《GB/T 5071-2013 耐火材料 真密度试验方法》 G5072《GB/T 5072-2008 耐火材料 常温耐压强度试验方法》 G5073《GB/T5073-2005 耐火材料 压蠕变试验方法》 G5988《GB/T 5988-2007 耐火材料 加热永久线变化试验方法》 G5989《GB/T 5989-2008 耐火材料 荷重软化温度试验方法 示差升温法》 G5990《GB/T 5990-2006 耐火材料 导热系数试验方法（热线法）》 G6646《GB/T 6646-2008 温石棉试验方法》 G6900《GB/T 6900-2006 铝硅系耐火材料化学分析方法》 G6901《GB/T 6901-2008 硅质耐火材料化学分析方法》 G6901.10《GB/T6901.10-2004 硅质耐火材料化学分析方法：火焰原子吸收光谱法测定氧化锰量》 G6901.11《GB/T6901.11-2004 硅质耐火材料化学分析方法：钼蓝光度法测定五氧化二磷量》 G7320《GB/T 7320-2008 耐火材料 热膨胀试验方法》 G7321《GB/T7321-2004定形耐火制品试样制备方法》 G7322《GB/T 7322-2007 耐火材料 耐火度试验方法》 G8071《GB/T 8071-2008 温石棉》 G8931《GB/T 8931-2007 耐火材料 抗渣性试验方法》 G10325《GB/T 10325-2012 定形耐火制品验收抽样检验规则》 G10326《GB/T10326-2001 定形耐火制品尺寸、外观及断面的检查方法》
高铝质 高铝质是在粘土结合耐火浇注料的基础上开发的，其主要品种有低水泥超低水泥，无水泥或超微粉和溶胶结合等耐火浇注料，它集多数耐火浇注料的优点于一身，具有高密度、低气孔、高强度、低磨损、耐热震和抗侵蚀等特性。使用效果较好和社会经济效益显著。 高铝质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。固此对高铝质低水泥浇注料的烘烤要制定合理的洪炉曲线和采用优良的防爆外加剂等，使浇注料成型体内的水分顺利排除，不引起任何副作用。
结合剂对低水泥浇注料性能的影响 结合剂对性能的影响：低水泥浇注料的使用效果不仅与自身性能和基质有关，与施工质量也有相当密切的关系。 首先温度是影响低水泥浇注料施工质量的因素之一，环境温度低会延长水泥水化反应时间，妨碍浇注料强度的增长，也会导致低水泥浇注料流动值衰减加快，缩短可施工时间，从而影响的施工质量。 根据我们平时施工反馈，结合剂和温度对高铝低水泥浇注料的施工很大程度上影响很大。在20-30℃施工时，可在低水泥浇注料加入部分促凝剂，可缩短施工，在温度高于35℃时，可加入适量的缓凝剂，可延长物料施工时间。 因此，使用时可根据施工条件，适当调节结合剂的配比。而且我们经过多次试验，加入适量的结合剂调节对低水泥浇注料的强度没有影响。 水泥是粉状的矿物质胶凝材料，跟水等拌和后能在空气或水中逐渐硬化。它广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程中。我国按水泥的强度不同分为六个等级，6种标号，即200、250、300、400、500、600号。标号愈大，强度愈大，等级愈高。按它所用原料不同，有不同类型的水泥。硅酸盐水泥又叫普通水泥，主要成分是3CaO·SiO2、2CaO·SiO2和3CaO·Al2O3。把石灰质和粘土质粉状原料混合物在1450℃左右烧成水泥熟料，磨细（往往加少量石膏共同磨细）后得到普通水泥。矿渣硅酸盐水泥是含有20～85％磨细的高炉炉渣的硅酸盐水泥，它热稳定和耐腐蚀性能较好，主要用于水利工程和高温车间工程等方面。火山灰质（硅酸盐）水泥，是含有20～50％磨细的火山灰质材料（如硅藻土、凝灰岩等）的硅酸盐水泥，主要 用在水利工程上。高铝水泥又叫矾土水泥，它是含氧化铝较高的水泥（组成以铝酸钙为主），用于耐热、耐火、耐海水腐蚀和紧急工程等方面。耐酸水泥是由石英粉、长石粉、硅藻土或辉绿岩等和水玻璃、硅氟酸钠调 合而成的胶凝材料，能耐酸，能耐200℃左右的温度，广泛用于制造耐酸器材和防酸建筑物。此外还有快硬水泥，它的原料和制法跟普通硅酸盐水泥相似，其中3CaO·SiO2的含量较高，粒度也较细，用于制造混凝土构件及紧急工程。膨胀水泥是硬化时体积膨胀的水泥，用矾土水泥和消石灰制成的膨胀剂，再跟建筑石膏和水泥配制而成。它用来填塞建筑物的裂缝。白水泥是白色的硅酸盐水泥，用含氧化铁、氧化锰等杂质少的石灰石和粘土作原料，并用无灰燃料（如重油、煤气）煅烧而成，常用于室内装潢。水泥里拌入耐碱的矿物颜料，能制得彩色水泥。
耐火浇注料的研制与性能检测 学号： 姓名： 班级：
一、综述部分 浇注料：一种由耐火物料加入一定量结合剂制成的粒状和粉状材料。具有较高流动性，适用于以浇注方式成型的不定形耐火材料。 1.骨料 本实验要求采用特级高铝矾土（特级高铝矾土分级：5~3mm；3~1mm；1~0mm;0.088mm）为组要原料。特级高铝矾土采用粗、中、细三级级配。三级级配应符合“两头大、中间小”的原则，减少中间颗粒，增加细粉，并适当增大临界颗粒尺寸，可获得气率低，荷重软化温度和热震稳定性高，以及结构强大的制品。对于组织结构不均匀的矾土熟料，为避免颗粒表面易出现二次莫来石化反应，使粗颗粒表面出现网裂，因而不宜用较大的临界颗粒尺寸。高铝矾土的加热变化主要分为三个阶段，即分解、二次莫来石化和重结晶烧结过程。由于烧结基本上开始于二次莫来石化完成的温度，所以要使其烧结，促进充分的二次莫来石化是达到充分烧结的必要条件，适当提高烧结温度是必要的措施。 2.细粉 如硅灰、α—Al2O细粉，浇注料中的细粉，对实现瘠性紧密堆积，避免粒度偏析，保证混合料的流动性，提高浇注料的致密性与结合强度，保证其体积稳定性，促进其在服役中的烧结和提高其耐侵蚀性都是极其重要。在浇注料中由于结合剂的加入，往往产生助熔作用，使浇注料基质部分的高温强度、体积稳定性和耐侵蚀性有所减弱。在高温下浇注料的基质部分一般都要收缩。 3.结合剂 水泥结合剂。水泥结合剂属于无机结合剂，多是在常温下皆可起结合作用的永久性结合剂，在不定形耐火材料中应用十分广泛。其化学组成主要是Al2O3和CaO，其矿物组成为铝酸一钙CA,铝酸一钙CA2等，其性质主要取决于矿物组成，铝酸一钙CA是其主要矿物，具有很高的水硬活性。 4.添加剂 六偏磷酸钠，它是浇注料生产中经常使用的一种添加剂，六偏磷酸钠常温下凝结硬化速度正常，硬化后应具有相当高的强度。六偏磷酸钠的凝结硬化，除了有些与耐火材料之间发生化学反应新的产物以外，主要是由于产生聚合作用形成大分子和凝聚体以及与被结合物之间产生较强粘附作用的结果。而且六偏磷酸钠还具有耐高温性能。 5.研究现状 浇注料是近年来生产与使用最广泛的一种不定型耐火材料。主要用于构筑各种加热炉内衬等整体构筑物。目前在加热炉中，不仅广泛使用普通不定型耐火从材料，还可以使用轻质不定型耐火材料，并向纤维方向发展。不定型耐火材料的应用也在进一步发展。 6.存在问题 与相同材质的耐火制品相比，多数不定形耐火材料，由于成型时所加的外力较小，在烧结前甚至烧结后的气孔率较高；在烧结前构筑物或制品的某些性能可能因产生某些化学反应而有所变动，有的中温强度可能稍微降低；由于结合剂和其他非高温的存在，其高温下的体积稳定性可能稍微降低；由于其气孔率较高，有的还因结合剂的影响，可能使其耐侵蚀性较低。 关键词：浇注料高铝质耐火材料抗折强度耐压强度气孔率体积密度 二、实验部分 ㈠实验目的
第七章含锆耐火材料 锆英石质耐火材料 以为主要成分的。品种有、锆质砖和特种锆英石砖(如锆英石-氧化铝砖、锆英石-氧化铝-氧化铬砖、锆英石-叶蜡石砖、锆英石-碳化硅砖、高硅质锆英石砖、锆英石质不定形耐火材料、熔铸锆英石砖等)。 含65％左右。1825℃以上。荷重软化开始温度近1500℃。具有优良的耐腐蚀性，良好的、和，较小的。以锆英石砂为原料，加少量可塑黏土，经、、成团块。团块再经粉碎，加入少量可塑或其他有机结合剂，经混合、成型、烧成而制得。煅烧和烧成温度均不应超过1600℃，一般可采用1400℃下长时间保温来烧成。适用于砌筑内衬、高温、炼铝炉。也可用于玻璃池窑易于损坏的部位。 7.1.1 锆英石原料 称锆英砂、锆英石，是一种以锆的硅酸盐(ZrSiO4)为主要组成的矿物。纯净的锆英砂为无色透明晶体，常因产地不同、含杂质的种类与数量不同而染成黄、橙、红、褐等色，结晶构造属四方晶系，呈四方锥柱形，比重～，比重的变化有时与成分和蚀变状态有关锆英石解理不完全，均匀莫氏硬度为7～8级，折射率－，熔点随所含杂质的不同在2190~2420℃内波动。 主要化学组成为ZrO2；SiO2，及少量Fe2O3、CaO、AI2O3等杂质。锆英砂的理论组成为ZrO2：%；SiO2：%。它是ZrO2-SiO2系唯一的化合物。但天然锆砂仅含约57~66%ZrO2。 锆英石是一种主要由火成岩形成时从岩浆中结晶出来的锆、硅和氧组成的矿物。锆英石也产于岩脉和变质岩中。它属四方晶系，常呈发育良好的锥状小四方柱体，也成不规则粒状。性脆，断口贝壳状。是优质的耐火材料。多与钛铁矿、
金红石、独居石、磷钇矿等共生于海滨砂中，经水选、电选、磁选等选矿工艺分选后而得到。 锆英砂是最重要的含锆矿物，在锆矿物中分布最广、储量最大、类型最多，是一种以锆的硅酸盐为主要组成的矿物。锆英砂是制取锆、铪及多种锆制品的主要原料，具有熔点高、热导率低、线膨胀系数小等特点，广泛用于冶金、铸造等行业。目前世界年产锆英砂为130万吨。 1. ZrO2—SiO2 物系 以锆英石为主要原料烧成的耐火制品。锆英石是ZrO2-SiO2。系统中唯一的化合物，其化学式为ZrSiO4。锆英石的理论化学组成为ZrO267．2％，SiO232．8％。 其二元系相图见 168 页图 7—1 （分析） 2. 锆英石加热分解 图 7—2 锆英石加热至一定温度时可分解为隐晶质ZrO2和无定形SiO2。由于锆英石的纯度和所含杂质的不同、原料粒度和保温时间的不同，锆英石的分解温度亦不相同。其分解温度范围为1540～2000℃(图。锆英石在1600℃下加热2h，只有少量锆英石分解；在1750℃下加热2h，锆英石的分解率为50％，当加热至1900℃～2000℃时，分解率可达100％。 ZrSiO4——>ZrO2+SiO2 Al2O3CaO等杂质的存在使锆英石的分解温度降低。因此，制备锆英石熟料时，其预烧温度须低于锆英石的分解温度(1540℃)。 对于粒度较细的锆英石精矿粉可采用两种方法进行处理：(1)将锆英石进行筛分，选取符合粒度要求的筛上料作粗颗粒，筛下料可加工成细粉；(2)采用熟料制造工艺，以锆英石细粉和粘土为原料，按工艺流程加工成熟料，再破碎至适当的粒度以备用。
高铝水泥浇注料 使用说明书 1适用范围 本说明书适用于干态供货的高铝浇注料的施工使用。 2包装及配料 2.1包装 高铝浇注料在生产时已配制好，采用塑料袋编织包装，50kg/袋，内含集料42.5 kg，结合剂7.5 kg（结合剂用小袋包装）。 2.2配料 本产品出厂时即已配制好，为成品料，配料时只需加入结合水即可。 成品料100% 水10～12% 结合水根据天气情况可作调整，气温偏高时应适当增加水量。 3搅拌 3.1搅拌设备宜采用合适容量的快速强力搅拌机，量少时可采用人工拌和； 3.2搅拌前应清除搅拌机内的一切杂物。 4混合 4.1在搅拌机中，将集料倒入搅拌机内，干混1～2分钟，使集料与结合剂充分混合均匀； 4.2水质要求：使用清洁的自来水，氯离子（cl-）含量小于300ppm，海水、盐碱水、受污染含泥砂的水不可使用； 4.3将干净的自来水按规定的比例加入搅拌机中，搅拌5～10分钟，至颜色一致即可出料； 4.4拌和料应在30分钟内用完，防止因间隔时间过长使材料发生初凝，而影响工程质量； 5材料在现场的保管
所有材料运到施工现场后应分类堆放整齐，保持干燥，防止雨淋受潮，施工现场所用材料贮存处应有严格的防雨措施。 6施工 6.1浇注环境：浇注时的环境温度，最高不得超过32℃，最低不得低于5℃。否则必须采取降温或升温措施，最好使混合料的温度保持在18～24℃之间。 6.2浇注用的模板应有足够的强度，支模尺寸应准确，并防止在施工过程中变形，模板接缝应严密，不漏浆，对模板应采取防粘措施。 6.3高铝耐火浇注料浇注时，应采用插入式振动棒轻微振动，成型时可以边加料边振动，振动时间不宜过长；只要表面泛浆内部密实，气泡逸出即可。 6.4浇注料施工时，必须连续进行，每次浇注的时间间隔应在20分钟以内，最长不超过30分钟，浇注时下料要均匀，自由下落高度不得超过1.3米。7注意事项 7.1分类单独贮存，严禁与酸碱物质混放，必须防潮、防雨、防暴晒。密封保存期为3个月。超过3个月的高铝轻质浇注料，经过检验，若质量合格，仍可使用。 7.2施工及养护的环境温度应在10℃以上，最好在20℃以上。雨季施工应有防雨措施，冬季施工要采取保暖措施。 7.3施工后潮湿养护24～48h后即可拆模，拆模后如发生局部棱角破损，可进行修复。 7.4浇注料施工完毕后不立即投入使用时，在气温下降至0℃以前，必须将浇注料烘干，在投入使用前，应烘烤。 德阳耐火保温材料有限公司 2009-7-21
２２ 【试验研究】 ＭＫＰ结合高铝质耐火浇注料的性能研究 谢晓丽１，严 云１，２，胡志华１，２ （１．西南科技大学材料学院，四川 绵阳 ６２１０１０；２．先进建筑材料四川省重点实验室，四川 绵阳 ６２１０１０） 摘要：研究了以氧化镁和磷酸二氢钾反应所得的镁质磷酸盐水泥胶凝材料（ＭＫＰ）为结合剂的高铝质浇注料的性能及影响该浇注料性能的诸因素。探索性研究发现：硅灰的用量是该浇注料体系８５０℃和１ １００℃强度的主要影响因素，ＭＫＰ胶凝体系的用量是１１０℃强度的主要决定因素，而１ １００℃的线收缩率的主要影响因素是氧化镁和磷酸二氢钾的摩尔比值。并且此浇注料的强度不但与煅烧温度有关，而且还和氧化镁的活性有关，因此可以通过调节硼砂的量和氧化镁的活性来调节体系的可作业时间。 关键词：镁质磷酸盐水泥胶凝材料；高铝质浇注料；矾土；强度 中图分类号：ＴＱ１７７．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７－９３８６（２００７）０６－００２２－０４ Study on the Performances of MKP-based High Alumina Castable Xie Xiaoli 1, Yan Y un 1,2, Hu Zhihua 1,2 (1.Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010; 2.Key Laboratory for Advanced Building Materials of Sichuan Province, Mianyang 621010) Abstract: In the paper,the performances of new type of building material, MKP-based high alumina castable and the factors controlling its properties were investigated. The experimental results shown that the amount of SiO 2 added into the system is the main influence factor for the strength of the castable at 850℃ and 1 100℃, but as far as the strength of 110℃ MKP and fly ashes are main one. For permanent linear change of the specimens at 1 100℃, the mol ratio of MgO to KH 2PO 4 is very important. The strength of castable is not only dependent of the calcine temperature in which the specimens were treated but also related with the activity of MgO. In addition, the setting time of castable can be regulated by controlling the dosage of Na 2B 4O 7?10H 2O and the activity of MgO powder. Key words: MKP; high alumina castable; bauxite; strength 高铝质浇注料是指Ａｌ２Ｏ３含量大于４８％的耐火浇注料［１］，具有冷热强度高、耐磨性好、耐热震、抗剥落以及高温下体积稳定性好等特点。它的应用非常广泛，水泥窑窑头、窑尾、旋风预热器、三次风管、蓖冷机、精炼炉盖、高炉、加热炉等均可。其中，对于高炉炉壁、炉底的修补料，目前采用较多的是酚醛树脂结合的刚玉质耐火浇注料，该种材料不但成本较高，而且结合剂为了满足材料的性能要求还要进行酚醛树脂的改性［２］ ，这无疑又增加了施工的程序。鉴于以上原因，本实验研究了一种新型的ＭＫＰ为结合剂，矾土熟料为骨料的高铝质浇注料，用做高炉的大规模炉底、炉壁的修补材料。 镁质磷酸盐水泥胶凝材料（ＭＫＰ）是氧化镁（ＭｇＯ）与磷酸二氢钾（ＫＨ２ＰＯ４）发生化学反应，生成以磷酸钾镁为主要粘结相的胶凝材料，是新型水泥质材料的一种。ＭＫＰ具有超快凝快硬性能以及很高的水化热；而且还同其他水泥一样，具有很好的耐磨性、抗冻性及体积稳定性［３］ 。用ＭＫＰ做结合剂的浇注料目前在国内外都还没有报道，因此研究还不是很多，应用范围也较窄。但就其他方面的使用来看，可以作为核 固化原料和路面修复材料的研究在国外有相关的报道 ［４－５］ 。ＭＫＰ胶凝体系是由氧化镁、磷酸二氢钾、粉 煤灰共同组成的体系，其中根据资料显示粉煤灰占胶凝体系的６０％，因此可以通过改变氧化镁与磷酸二氢钾的比例来调节此胶凝体系的性质。 本实验以ＭＫＰ作为结合剂的高铝质浇注料，适合高温阶段的窑炉体系，而价格低廉、来源广泛的粉煤灰的加入，还可以降低ＭＫＰ结合高铝质浇注料的成本。实验中通过研究氧化镁的一些性质来改变结合剂ＭＫＰ的性能，使其满足生产的需要。同时，研究了硅灰用量、氧化镁与磷酸二氢钾的摩尔比值、胶凝体系及硼砂用量等因素对轻质浇注料的影响。１ 原材料与试体制备１．１ 实验原材料 实验用原料主要为：矾土熟料骨料（粒度５～１．２ｍｍ、１．２～０．３ｍｍ和＜０．３ｍｍ），矾土细粉（山西阳泉，比表面积为＞７ ０００ｃｍ２ ／ｇ和＞７００ｃｍ２ ／ｇ），轻烧氧化镁（纯度８５％，活性氧化镁含量９５％），重烧氧化镁（纯度为９３％），粉煤灰（江油湿灰，比表面积为
第28卷第3期 硅 酸 盐 通 报 Vol .28 No .3 2009年6月 BULLETI N OF T HE CH I N ESE CERAM I C S OC I ETY June,2009 基质中A l 2O 3/S iO 2对高铝矾土2莫来石2 碳化硅质浇注料性能的影响 马小斌,高里存,钟黎声,周 婷 (西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055) 摘要:研究了基质中A l 2O 3/Si O 2对高铝矾土2莫来石2碳化硅质浇注料的组成和性能的影响。借助SE M 、E DX 和 XRD 分析了浇注料的显微结构及晶相组成。实验结果说明掺入适当比例的氧化铝微粉(α2A l 2O 3)、亚白刚玉细粉(<0.074mm )和氧化硅微粉,使细粉中A l 2O 3/Si O 2比达到2.74左右,有利于系统中原位合成莫来石的反应生成, 能较好的改善浇注料的性能,尤其是力学性能。关键词:原位合成;莫来石;浇注料中图分类号:T Q174 文献标识码:A 文章编号:100121625(2009)0320594205 Effect of A l 2O 3/S iO 2i n M a tr i x on Properti es of A lu m i n i um Baux ite 2m ullite 2carborundu m Ca stable MA X iao 2bin,GAO L i 2cun,ZHON G L i 2sheng,ZHOU Ting (College ofMaterials Science and Engineering,Xi’an University of A rchitecture and Technol ogy,Xi’an 710055,China ) Abstract:I n this paper,effect of A l 2O 3/Si O 2in matrix on constitutes and p r operties of alum inium bauxite 2mullite 2carborundum castable had been studied .M icr ostructure and phase compositi on were perf or med by SE M ,EDX and XRD.The results revealed that,it can be favorable t o the reacti on of in 2situ synthesize mullite in syste m which can i m p r ove the p r operties of castable,es pecially mechanical p r operty,when the rati o of A l 2O 3/Si O 2up t o 2.74via additi on of α2A l 2O 3,sub 2white corundum fine powder and silica powder in p r oper p r oporti on .Key words:in 2situ synthesize;mullite;castable 基金项目:陕西省重点学科建设专项资金资助项目 作者简介:马小斌(19812),男,硕士研究生.主要从事高温结构陶瓷方面的研究.E 2mail:21585676@qq .com 1 引 言 随着我国水泥工业的结构调整,近几年,大、中型新型干法水泥窑得到了大力发展,同时也对水泥窑用耐火浇注料提出了更高的要求 [1] 。刚玉和碳化硅因强度高、耐磨性好、高温性能优异,而成为水泥窑用耐火浇 注料的优质原料。但由于刚玉和碳化硅烧结性能差,采用普通结合剂会使产品的高温性能降低。如采用铝酸钙水泥作为结合剂时,低温结合强度较好,但中、高温热处理后强度差[2] 。因此本试验采用氧化硅微粉、 亚白刚玉细粉、氧化铝微粉和莫来石微粉作为基质,并掺加高铝水泥作为结合剂,旨在研究基质中A l 2O 3/ Si O 2对浇注料性能的影响,尤其是对中高温热处理后的强度的影响。
定径水口为什么一定是锆质的 锆质定径水口作为连铸工艺中间包耐火材料之一,主要用于小方坯连铸,可以起到控制钢水流量的作用。定径水口必须具备优良的抗热震稳定性和耐侵蚀性能,以保证钢水可以通过定径水口均匀稳定的流入结晶器内,从而保证连铸工艺的正常进行，调高生产效率。 锆质定径水口采用稳定的氧化锆经特殊工艺稳定后，由高压成型，高温烧制而成。可根据用户不同的炼钢环境和使用要求定制。锆质定径水口特点：定径水口具有耐火度高，热震性能好，抗侵蚀、耐冲刷，扩径变化小、使用寿命长等特点。 炉窑是用耐火材料砌成的用以煅烧物料或烧成制品的设备称之为炉窑。炉窑的类型很多，可以分为一般工业炉窑、回转炉窑、炼焦炉窑、感应炉窑等。但一般炉窑内部温度都要达到350℃以上，高温炉窑温度的可以达到2000℃左右。 炉窑是用耐火材料砌成的用以煅烧物料或烧成制品的设备称之为炉窑。炉窑的类型很多，可以分为一般工业炉窑、回转炉窑、炼焦炉窑、感应炉窑等。但一般炉窑内部温度都要达到350℃以上，高温炉窑温度的可以达到2000℃左右。 一般炉窑加热多为通过电、煤、油、气或是电磁感应方式加热升温，炉窑热量的传递以3种方式进行，即传导传热、对流传热和辐射传热。在低温阶段，热交换以对流传热为主，而在高温阶段(800℃以上)，则以辐射传热为主。随着温度的升高，辐射传热所起的作用越来越大。 由于炉窑的特殊性能和高温，这就要求炉窑的结构和隔热保温做的很好。随着世界各国工业的进步，炉窑也朝着大型化、高效化和长寿化发展，逐步炉窑结构的优化，节能率的提高的提高，单位产能对能耗的下降，而炉窑材料的使用年限的增长，这对于耐高温功能涂料性能提出更高的要求，志盛威华耐高温功能涂料品种多样，功能性突出，对于高温窑炉节能显著。 锆质定径水口以高耐侵蚀耐火材料制成,在整个连续铸钢过程中直径基本保持不变的水口。用于小方坯连铸中间罐无塞棒浇注系统,可保证连铸过程有稳定的拉速。通常用锆质(ZrO2为60%～95%)材料制作。 锆质定径水口理化指标： 水口理化指标 physical and che mical indexes 项目ltem 指标 锆芯 ZIRCONIUM CORE 外套 COAT XF-94Z XF-95Z WG-65 ZRO2 ≥94 95 —