结合剂对莫来石浇注料性能的影响讲解

结合剂对莫来石浇注料性能的影响班级：姓名：摘要简介了莫来石注料的定义及发展，莫来石浇注料的定义，介绍了结合剂的定义和发展概况，研究了结合剂加入量对浇注料密度、耐压强度、抗折强度和烧后线变化率的影响并得出适当提高焙烧温度有利于浇注料密度和抗折强度的提高。

关键字：耐火，莫来石，浇注料，结合剂1绪论1.1 浇注料的定义及发展 (3)1.2 莫来石浇注料 ................................................................................ 错误！未定义书签。

1.2.1 莫来石定义 ......................................................................... 错误！未定义书签。

1.2.2 莫来石浇注料特点 (6)1.3 结合剂 .......................................................................................... 错误！未定义书签。

1.3.1结合剂定义 (10)1.3.2结合剂分类 (7)1.3.3高铝水泥结合剂 (9)1.4 实验目的及意义 (10)1.4.1实验目的 .............................................................................. 错误！未定义书签。

1.4.2实验意义 .............................................................................. 错误！未定义书签。

2 实验部分2.1 耐火浇注料试样的制备 (11)2.1.1耐火浇注料原料、结合剂和添加剂的选取、配料和成型2.1.2耐火浇注料的烘干 .............................................................. 错误！未定义书签。

2.1.3 耐火浇注料的焙烧 ............................................................. 错误！未定义书签。

2.2 耐火浇注料性能测试 .................................................................. 错误！未定义书签。

2.2.1 110℃×24 h烘干后密度测定2.2.2 110℃×24 h烘干后强度测定2.2.3 耐火浇注料1100℃×3h烧后线变化率测定2.2.4 耐火1100℃×3 h烧后体积密度测定2.2.5耐火1100℃×3 h烧后强度度测定3 实验数据分析 (18)3.1 试样在110℃干燥后的数据分析 (18)3.1.1 密度数据分析 (19)3.1.2 抗折强度数据 (20)3.1.3 耐压强度数据分析 (20)3.2 试样在1100℃处理后的数据分析3.2.1密度数据分析3.2.2抗折强度数据分析3.2.3耐压强度数据分析3.2.4线变化率数据分析 (23)4 结论致谢 (24)参考文献 (25)1 绪论1.1浇注料的定义及发展1.1.1 浇注料耐火材料分为定型耐火材料和不定型耐火材料。

不定型耐火材料通常指浇注料，是由多种骨料或集料和一种或多种粘和剂组成的混合粉状颗料，使用时必须和一种或多种液体配合搅拌均匀，具有较强的流动性和可塑性。

水硬性结合浇注料在常温下凝结硬化并通过水化作用而硬化，主要品种有硅酸盐水泥、普通铝酸钙水泥、纯铝酸钙水泥、电熔纯铝酸钙水泥浇注料等。

化学结合浇注料在常温下一般通过加入促硬剂形成化学反应而硬化，主要品种有水玻璃、硫酸铝、磷酸盐浇注料等。

凝聚结合浇注料为在煅烧过程中经烧结作用而硬化，主要品种有莫来石浇注料等。

耐火浇注料是在低水泥系列耐火浇注料基础上开发的，是近年来得到蓬勃发展的一类耐火浇注料。

其品种有高技术、高性能和高纯度耐火浇注料，含铬、含碳和微膨胀耐火浇注料等，主要用于钢铁熔炼炉、钢包、中间包和流化床锅炉和蓄热式加热炉等热工设备上，提高了使用寿命，获得了良好的经济效果。

耐火浇注料采用优质高纯或合成耐火原材料和外加物、超微粉技术、优良结合剂和高效外加剂，在耐火材料基本理论的指导下，根据各类热工设备使用和操作条件的不同，科学制定材料配方，精密调配粒度组成，合理选择结合剂和外加剂，配制成性能优良和长寿的新技术耐火浇注料。

以钢包用高技术耐火浇注料为例，在高温使用条件下的特点是子结合、自烧结、自膨胀。

“三自”原则在新技术耐火浇注料中，也有不同程度的体现，因此其性能优良，使用寿命显著提高。

优质高纯或合成耐火原材料是配制新技术耐火浇注料的基础，也是生产高效性不定形耐火材料的基础。

如板状刚玉、致密刚玉、白刚玉、刚玉莫来石、铝镁尖晶石、高纯镁砂和球状高铝矾土熟料等。

另外，采用优质矾土熟料等原料，经过工艺配料烧结或电熔后，制成的棕刚玉、白刚玉、亚白刚玉和铝镁尖晶石等，统称矾土基合成料，经过适当的工艺处理，其性能优良，可部分取代氧化铝基合成料，得到广泛应用。

耐火浇注料的性能优良，是指其性能指标适合热工设备的使用要求，能达到长寿的目的。

离开窑炉的长寿，过度追求搞得性能指标，是毫无益处的。

新技术耐火浇注料的应用范围也是有界定的。

例如，超微粉结合镁质耐火浇注料在钢包渣线上应用，效果较好，但在加热炉炉底作抗渣料，因使用温度约为1200 ℃，达不到烧结强度，难以取得好效果。

耐火浇注料是不定形耐火材料发展史上的里程碑，其重要标志是进入炼钢炼铁的高温熔炼炉中，并取得显著效果。

今后，将根据窑炉及其热工设备的使用和操作特点，采用高级原材料，科学配方，合理级配，精心制作，开发出高性能和功能性的新技术耐火浇注料，以满足我国钢铁工业突飞猛进发展的需要。

1.1.2浇注料发展历史七十年代, 不定形耐火材料在国内外都有了很大的发展, 由于工业窑炉形状的大型化、复杂化，使得异形砖更为复杂，给制砖和筑炉都带来了很大的困难。

美国W·A·LSSHAEFER认为：把补强材料埋入成型前的材料内, 在现场结合炉子的形状，施工是很简便易行的。

自八十年代起，我国少数厂家把这种新的设想用于轧钢加热炉上。

实践证明，浇注料除具有整体性好、抗剥落等优点外,还可提高窑炉的寿命，增加气密性，提高加热速度，从而增加产量，节省燃料并能降低维修费用。

所谓浇注料就是炉体采用的不定形耐火材料象混凝土一样浇灌，故叫浇注料，是不定形耐火材料中生产量较大的一个品种。

浇注料的生产，省去成型和烧成工序，大大简化了工艺和设备，有利于产量提高和成本降低，且生产灵活性较大，能耗较小。

1.2 莫来石浇注料1.2.1 莫来石莫来石（或莫乃石）是一系列由铝硅酸盐组成的矿物统称，这一类矿物比较稀少。

莫来石是铝硅酸盐在高温下生成的矿物，人工加热铝硅酸盐时会形成莫来石。

天然的莫来石晶体为细长的针状且呈放射簇状。

莫来石矿被用来生产高温耐火材料。

在C/C复合材料中多作为热障涂层，应用广泛。

作为耐火材料,莫来石具有许多优异的性能:(1)高熔点；(2)优良的抗蠕变性能，在载荷作用下只有很小的形变；(3)低热膨胀,使之具有优良的抗热震性；(4)优良的抗腐蚀性能；(5)高剪切模量。

利用这些优异的性能，莫来石可作为许多工业领域的耐火材料。

钢铁工业是耐火材料的最大市场。

以莫来石为基的砖可用于各种窑炉的内衬。

例如，它是熔炉、鼓风炉、炽热铁浇槽以及连续浇铸炉上部分内衬的主要组成。

莫来石砖可分为两种类型:莫来石砖和高铝砖。

前者以高岭土或叶蜡石为原材料制得,因此,它是一种富SiO2莫来石,其显微结构包括莫来石、方石英相和玻璃相,后者Al2O3的含量超过50%,主要由铝硅酸盐矿物如蓝晶石、红柱石、硅线石、烧结莫来石以及铝土矿加二氧化硅制得,其显微结构包括由玻璃相结合的发育良好的莫来石和α-Al2O3。

尽管近年来许内衬已由电熔莫来石改Al2O3-ZrO2-SiO2电熔砖,莫来石砖仍用于炉的前膛。

莫来石耐火砖也是水泥工业中高温区内衬的重要组成,例如在旋转窑的煅烧和冷却区。

此外，莫来石陶瓷和莫来石-堇青石复合材料还用于垫板、烧箱以及顶柱，因为这些应用要求烧结中低蠕变好的耐热性以及优良的抗腐蚀性能。

莫来石可以采用电熔法合成，也可以采用烧结法合成；可以采用化工原料合成，也可以采用天然矿物原料合成，电熔法合成的莫来石晶粒发育良好，呈针状或柱状，解理明显，易于破碎；烧结法合成的莫来石晶粒细小。

通常呈粒状，无明显的解理存在，破碎比较困难。

采用化工原料合成的莫来石纯度较高，而采用天然矿物原料合成的莫来石，通常含有较多的杂质。

烧结法合成莫来石的工艺因素分散细度：烧结法合成的莫来石主要是依Al2O3与SiO2之间的固相反应完成，提高原料的细分散度，将会加速固相反应的进程。

特别是<8μm的微粒对莫来石形成合和烧结作用很大，根据一些研究质料表明，合成莫来石的烧结温度取决于<4μm所占的比例，当材料的粒度都在4μm以下时，材料的致密度最高。

合成莫来石一般在1200℃即开始形成，到1650℃时终止。

此时显微晶状，当温度超过1700℃时，结晶才发育良好。

因此，合成莫来石的煅烧温度应>1700℃，当采用天然原料配制时，由于原料带入少量杂质成分，煅烧温度略低些。

当其配比中Al2O3含量达到90%以上，可制备出烧结良好的莫来石熟料。

电熔合成法是将配料混合后装入电弧炉中熔融生产合成莫来石熟料的一种方法。

当采用熟料为颗粒料时，其温度应>1700℃，当用颗粒和细粉按比例配合时，烧成温度为1550℃～1600℃。

就目前世界上，合成莫来石的工业生产而言，主要有两种方法：烧结合成莫来石和电熔合成莫来石。

英、美等一些国家就从容易得到的矿物(如高岭石、叶腊石、硅线石、蓝晶石、红柱石等)来人工合成莫来石，1926年用电熔法制得莫来石，1928年用烧结法制得莫来石。

莫来石的工业生产始于60年代，70年代产量猛增。

到了1998年，世界年产莫来石及其熟料制品约20万吨实际上，在耐火材料工业中所使用的莫来石熟料，大多是用天然矿物原料或者大部分采用天然矿物原料来合成。

与高纯电熔莫来石相比，采用全天然原料或部分天然原料用烧结法合成的莫来石具有成本低、性能适中的特点，因而具有较大的市场。

目前，世界上电熔莫来石的年消耗量为1～2万吨，烧结莫来石则为50～60万吨，所以莫来石原料大都通过烧结法来合成。

因此研究影响烧结合成莫来石的因素对指导生产莫来石以及提高烧结莫来石的质量都有着积极的意义。