剛玉骨料對澆注料的作用

    我們常用的剛玉骨料主要有：棕剛玉、亞白剛玉、白剛玉、鉻剛玉、鋯剛玉、致密剛玉以及高溫煅燒高鋁礬土。

     剛玉骨料又稱耐火骨料是耐火澆注料組織結構中的主體材料，用量約為70%，其骨架作用，也影響其物理力學和高溫使用性能，對鋼包耐火澆注料尤為明顯。因此，應根據實際情況和技術配方要求，合理選擇耐火骨料的品種、臨界粒徑及顆粒級配，以獲得高技術鋼包耐火澆注料。

     在基質組成相同的情況下，采用不同品種的耐火骨料制成耐火澆注料，其骨料與基質料的質量比為7：3.表1為澆注料用耐火骨料的理化性能。棕剛玉體積密度較大、吸水率低，顆粒變焦圓滑且致密，故拌料在相同流動度時需水量較少；特級高鋁料的體積密度較小，吸水率居中，顆粒有棱角、氣孔較多，故拌料時需水量較大；白剛玉體積密度居中，吸水率大，顆粒多棱角且有縮孔，故拌料需水量最大。

表1 ：澆注料用耐火骨料的理化性能

表2 ：耐火骨料對澆注料性能的影響    

上表為耐火骨料品種對澆注料性能的影響。從表中看出，棕剛玉、白剛玉和高鋁料配制的耐火澆注料，其體積密度一次遞減；隨著加熱溫度的升高，澆注料的體積密度遞減，只有高鋁料和棕剛玉配制的澆注料，在1600℃燒后的體積密度大于烘干的體積密度；澆注料的抗折強度則隨之不斷增大，白剛玉的增大較少，高鋁料的增大較多，棕剛玉的居中；隨著燒結溫度的升高，白剛玉骨料配制的澆注料，其燒后線膨脹增大，在1100~1400℃之間，因形成較多的尖晶石等礦物，燒后線膨脹急劇增大。在1400~1600℃之間，該料含雜質較少，故燒后線膨脹持續而平穩的增加，到1600℃仍約有2%的線膨脹；棕剛玉和高鋁骨料配制的澆注料，其變化規律基本相似，1400℃燒后線膨脹最大。到1600℃燒后，因特礬中SiO2含量及R2O含量最高，產生較多的液相量，抵消了生成MA和CA6伴隨的體積膨脹，故該種料呈現為燒后線收縮，對鋼包耐火澆注料的使用是不利的。這也是采用的高鋁料作鋼包耐火澆注料時，需添加較多的鎂質材料的緣故；棕剛玉骨料澆注料的1600℃燒后線變化，在兩者之間，其燒后線膨脹為0.62%。

高技術鋼包耐火澆注料的一個特點是，將耐火骨料臨界粒徑從約為10mm擴大到25mm左右，以提高其抗熱震性。表3為粗大骨料澆注料的抗剝落性能試驗結果。用剛玉鎂砂尖晶石質耐火澆注料做成標磚試樣，放進1450℃的電爐中加熱一定時間后，取出試樣在空氣中強冷至室溫，再反復循環，測定其表面開裂情況。表中△表示試樣完好，×表示試樣開裂。×越多，表示試樣開裂也多。

表3 ：粗大骨料澆注料的抗剝落性能試驗結果

     添加粗大骨料的耐火澆注料，抗剝落性能比未加粗骨料的好，即提高了抗熱震性。通過巖相分析認為，添加粗大骨料后，裂紋形態發生了偏移和分岔，抑制了長裂紋并改變方向，也阻止了基質內裂紋的擴散，故提高了澆注料的抗剝落性能。某廠在鋼包耐火澆注料中添加20~25mm的粗大骨料7%，就減少了鋼包襯的裂紋，提高了包齡。當粗大骨料在耐火澆注料中用量過多時，將沿著粗大骨料或與之相連的裂紋增多，則降低耐火澆注料的抗熱剝落性，影響其使用。粗大耐火骨料的用量，應兼顧鋼包耐火澆注料的全面性能，經試驗確定。

所以，我們在生產耐火澆注料的時候對耐材原料及其骨料的選擇尤其重要。如：含量、理化指標以及加工生產與運輸儲存等都要嚴格要求，包括每個細節都要注意，嚴把質量關。