微硅粉對耐火澆注料性能的影響

該試塊振動成型后，在室溫下自然養護24h后脫模，經110℃×24h烘干處理后，于每個試塊的預留圓孔中放入25g渣樣（粒度≤3Mm），進行1500℃×3h熱處理，待試樣自然冷卻后，將試塊沿圓孔中心線縱向剖開，測量侵蝕深度，以評價抗渣性的優劣。　

3.4　試驗方法　
（1） 依照上述基本配方a，保持硅灰4％不變，逐量摻加α-Al2O3微粉：0、2、4、6、8???，同時降低特級礬土粉用量，以保持粉料總量不變；　
（2） 依照上述基本配方b，保持α-Al2O3微粉4％不變，逐量摻加硅灰：0、2、4、6、8???，同時降低特級礬土粉用量，以保持粉料總量不變；　
（3） 依照上述基本配方c，α-Al2O3微粉總量保持2％不變，詳見P7表3.配方，作了6組試驗；　
（4） 依照基本配方a及b ，分別成型抗渣試塊。　


4.1　影響　
（1） α-Al2O3微粉保持一定量不變，隨硅灰摻量增加，用水量呈下降趨勢　
　
圖1.硅灰摻量對加水量的影響　
（2） 硅灰保持一定量不變，隨α-Al2O3微粉摻量增加，用水量變化不大，即α-Al2O3微粉對材料的成型性能影響不大　
　

圖2. α-Al2O3微粉對加水量的影響　
（3） 當僅用硅灰4％，不摻加α-Al2O3微粉，加水量6％；當僅用 α-Al2O3微粉4％，不摻加硅灰，加水量9％；可見，硅灰的填充效果及減水性均好于α-Al2O3微粉。　
（4） 超微粉的填充效果不僅取決于它的細度，還與微粉的形狀及活性有關。硅灰呈中空球狀有活性，其作用優于α-Al2O3微粉。　
（5）超微粉用量有個*佳值 超微粉用量過少時，骨粉料間的空隙未填充滿，水用量過大，體積密度小，顯氣孔率高；當超微粉用量過高時，填充空隙有余，剩余的超微粉需用水，且不密實，顯氣孔率也無變化；超微粉用量適宜時，摻加的超微粉將全部填充到澆注料的孔隙中而無不足或剩余，致使包覆的游離水釋放出來，潤濕顆粒的表面，使之具有良好的觸變性。在澆注料振動成型時，由于內粘滯阻力和屈服應力的值較小，球型超微粉的運動摩擦力也小，因此澆注料具有良好的流動性。
（6）硅灰的減水性能等雖然優于α-Al2O3微粉，但由上可知，兩種微粉配合使用效果更好。在本試驗中硅灰加入量6％，α-Al2O3微粉加入量2％，為*佳。　
4.2 超微粉用量對強度的影響　
（1）硅灰用量對強度的影響　
α-Al2O3微粉摻量保持不變，隨硅灰用量增加，烘干耐壓強度顯著提高　
　
圖3.硅灰用量對烘干耐壓強度的影響　
（2）α-Al2O3微粉用量對強度的影響　
硅灰摻量保持不變，隨α-Al2O3微粉用量增加，烘干耐壓強度呈下降趨勢（見下頁圖4.）　
（3）當不加硅灰，只加α-Al2O3微粉4％，烘干耐壓強度為9.8Mpa；當不加α-Al2O3微粉，只加硅灰4％，烘干耐壓強度為27.4Mpa；可見，單獨使用硅灰的效果優于單獨使用α-Al2O3微粉的效果。　
（4）兩種微粉配合使用時，其用量有一個*佳值。應根據耐火骨料、粉料、水泥的品種、品級和用量，合理選擇超微粉的品種及確定適當用量。同時，應注意選取相應的外加劑。　
　
圖4. α-Al2O3微粉用量對烘干耐壓強度的影響　
4.3 α-Al2O3微粉細度對材料性能的影響　
（1） 烘后強度以第②組*高，第⑤組次之；燒后強度以第⑤組*高，第②組次之。　
（2） 第⑤組，即不同細度的α-Al2O3微粉復合使用，強度較高；如果只用一種α-Al2O3微粉，可參照第②組采用細度為5μm的中細度粉。　
表3. α-Al2O3微粉細度對材料性能的影響　
編　 號 ①　②　③　④　⑤　⑥　
基本配方 c c c c c c　
α-Al2O3微粉 （％） 細 2 0 0 1 1 0　
中 0 2 0 1 0 1　
粗 0 0 2 0 1 1　
耐壓強度 （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　
抗折強度 （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：細——細度為2μm的α-Al2O3微粉　　
中——細度為5μm的α-Al2O3微粉　
粗——細度為800目的α-Al2O3微粉　

4.4 超微粉對材料抗渣性能的影響　
（1） 如果材料致密度較高，顯氣孔率較低，熔渣便不易滲入到耐火　
材料內部，其抗渣性能相應也會優良一些。我們知道，在配制低水泥系列澆注料時，只要超微粉使用得當，便可配制出相對致密的澆注料，可以提高其抗渣侵蝕性。因此，由基礎配方a及b，做了若干組試驗，以觀察其對抗渣性的影響。　
（2） 由試驗可知，如果超微粉用量過高，會增加材料中游離石英的　
含量，致使其渣滲透深度顯著增大，即導致了材料抗渣性的下降。　
（3） 如果超微粉用量適宜（在本試驗條件下，6~10％左右），材料　
抗渣性*好。　
5. 結論　
（1） 兩種微粉配合使用，材料性能較好；　
（2） 單獨使用一種微粉時，硅灰效果優于α-Al2O3微粉；　
（3） 當α-Al2O3微粉用量一定時，增大硅灰，水用量顯著降低。　
（4）本試驗條件下，超微粉適宜用量：硅灰 6％，α-Al2O3微粉 2％，此時加水量、成型性能、強度和抗渣性能*優。