硫酸铝耐火浇注料的性能
发布日期： 2017-09-07 00:00:00 阅读量（387） 作者：硫酸铝耐火浇注料是用硫酸铝溶液作结合剂与耐火骨料和粉料配制而成的。与磷酸盐耐火浇注料相比，性能略差些，但成本较低，仍有生命力。硫酸铝耐火浇注料是气硬性材料，其凝结硬化机理和高温物理化学变化是复杂的。众所周知，硫酸铝在水溶液中，以SO42-、〔Al(0H)〕2+和Al(OH)3等状态存在。虽然有铝胶等物质存在，常温硬化也十分缓慢。当加入铝酸盐水泥后，硫酸根离子与水泥水化后的钙离子形成较多的硫酸钙,还形成硫酸铁等。这些物质又进一步反应而生成新物质,如硫铝酸钙和硫铝酸铁等。 由于新生的晶体呈柱状或针状，并交叉生长和发育，在常温下使浇注料获得强度。
硫酸铝耐火浇注料用的耐火骨料和粉料，主要有黏土熟料、矾土熟料和其他高铝材料。最大粒径为15〜10mm，一般用二级级配，也可用统料，粉料细度为小于0.09mm的大于90%，骨粉料质量比一般为70:30。采用工业硫酸铝溶液作结合剂，其密度为1.2 〜1.3g/cm3,相应的浓度为33.1%〜44,4%,用量为11 %〜15%。该浇注料系热硬性材料,为了获得常温强度，必须掺加促凝剂。促凝剂一般用CA-50水泥，标号≥625号，用量2%〜3.5%，最多不得超过40%。在耐火浇注料中，有时掺加A12O3≥29%的软质黏土粉(小于0.09mm的大于60%)，目的是改善高温性能，用量为5%〜10%。同时，还掺加膨胀剂等材料，以抵消浇注料的高温收缩。 表1-1为硫酸铝浇注料的配合比和性能。配制时，与磷酸盐浇注料一样，必须进行困料。
表1-1 硫酸铝浇注料的配合比和性能
从表1-1中看出，硫酸铝耐火浇注料荷重软化温度为1350〜1440℃,1400℃烧后线变化为-0.13%〜+0.35%，1400℃烧后和高温射压强度分别为17〜48MPa和1.0〜4.2MPa,因此该浇注料的使用温度为1400℃；硫酸铝耐火浇注料的膨胀系数与硅酸铝质耐火砖相似，其值为(4.60〜5.48)X10-6K-1；烘干耐压强度，一般为10〜19MPa；随着加热温度的升高，强度则下降，到1400℃时又有所回升。这个变化规律，是与浇注料加热过程中的物理化学变化分不开的。在500℃之前，烧后强度与烘干强度基本相似;在700〜800℃时,硫铝酸铁分解。在800℃左右时，硫铝酸钙等硫酸盐相继分解，并放出三氧化硫或有刺激性的二氧化硫硫酸铝加热至800℃后,其反应式如下：
Al2(SO4)3—Al2O3十3SO3↑
由于浇注料中的硫酸盐分解和物料间未烧结，其组织结构疏松，强度显著下降;加热至1200℃之后，烧结加强，组织致密化，因此强度有所提高;到1400℃烧后，已形成陶瓷结合，烧后强度明显提高，特别是掺加生黏土粉的试样,强度提高较为显著。
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