鋁礬土、煤系高嶺土輕燒骨料對Al2O3-SiO2系澆注料性能的影響.pdf

1、Al2O3-SiO2系天然耐火原料通常須經(jīng)高溫煅燒，以熟料形式應(yīng)用于不定形耐火材料中。生料的高溫煅燒消耗了能源，且在煅燒過程中發(fā)生的莫來石化反應(yīng)完全，在后續(xù)應(yīng)用時莫來石化的原位效應(yīng)不能加以利用。在相對較低的溫度下煅燒鋁礬土和煤系高嶺土生料，使其脫除結(jié)構(gòu)水，以輕燒骨料形式引入鋁硅質(zhì)澆注料中，滿足一定的用途,實現(xiàn)低消耗,是本工作提出的新思路。探討這類輕燒骨料對Al2O3-SiO2質(zhì)澆注料性能影響的研究尚未見報道。
　　本研究主要內(nèi)容包

2、括：⑴采用Al2O3含量分別為70.97％和38.60%的鋁礬土和煤系高嶺土生料為實驗原料，對其做了差熱-熱重分析以探明熱行為。分別于700℃、900℃、1100℃和1300℃煅燒制備了二者的輕燒料。對比研究了煅燒溫度對輕燒料體積密度、顯氣孔率、顆粒強度以及物相組成的影響，對部分物料借助掃描電鏡進(jìn)行了顯微結(jié)構(gòu)分析。700℃左右煅燒，鋁礬土和煤系高嶺土由于大量脫除結(jié)構(gòu)水，晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞而致顆粒強度偏低；而經(jīng)900-1100℃煅燒，它們的

3、體積變化較小，且顆粒強度接近于熟料，而輕燒料內(nèi)部有較多的微孔，有利于改善材料的某些性能，如骨料與基質(zhì)的結(jié)合性和隔熱性以及降低體積密度。基于此，本工作中的鋁礬土和煤系高嶺土的輕燒溫度定為900℃和1100℃。⑵以Al2O3-SiO2質(zhì)超低水泥澆注料為研究對象，通過分別引入15%、30%和45%的鋁礬土和煤系高嶺土輕燒骨料，分別取代相應(yīng)的特級礬土和硬質(zhì)粘土熟料，考察了它們的加入量對澆注料性能的影響，包括永久線變化率、體積密度、顯氣孔率、常溫

4、耐壓強度、常溫抗折強度、熱態(tài)抗折強度、荷重軟化溫度、熱震穩(wěn)定性等，借助于X-射線衍射和掃描電鏡對部分試樣進(jìn)行了顯微結(jié)構(gòu)分析。⑶隨著鋁礬土輕燒骨料加入量的增加，在保證澆注料體積穩(wěn)定性的同時，其常溫強度幾乎未下降，具有較高的荷重軟化溫度，而熱態(tài)抗折強度和熱震穩(wěn)定性稍有降低，澆注料的體積密度明顯降低，利于材料的輕質(zhì)化。相比900℃輕燒的煤系高嶺土，引入1100℃輕燒的煤系高嶺土的澆注料，體積穩(wěn)定性更好。當(dāng)輕燒料加入量為15%時，澆注料的荷重軟