耐火澆注料常用的高溫結(jié)合劑

常用高溫澆注料粘結(jié)劑主要有鋁酸鈣水泥、水合氧化鋁、硅溶膠、鋁凝膠粉結(jié)合劑等。各種粘合劑的作用機(jī)理和使用榮盛耐材征不一致，可以通過選擇不同的澆注料用高溫結(jié)合劑，得到不同施工狀態(tài)下的強(qiáng)度發(fā)展和高溫性能澆注料，以滿足不同工況條件的需要。

水合氧化鋁
主要成分為ρ-Al2O3的水合氧化鋁是一種結(jié)合體。α-Al2O3是一種具有高比表面和反應(yīng)活性的鋁氧化物，是一種水化性能良好的氧化鋁變體，在使用中不會(huì)引入如CaO等雜質(zhì)，工作溫度高(>1700℃).高溫機(jī)械性能優(yōu)良，體積穩(wěn)定，抗渣性好，在高溫下能轉(zhuǎn)化為α-Al2O3，可以改善澆注料的高溫性能。

它的水化反應(yīng)如下所示。α-Al2O3在水的作用下溶解并反應(yīng)產(chǎn)生三水鋁石和勃姆石凝膠。三水鋁石水化過程中，榮盛耐材先形成了一層厚的氧化鋁凝膠層，隨后形成了水化產(chǎn)物。三水鋁石晶彼此相連。膠體填充孔洞，減少膠體表面缺陷。而且這種結(jié)晶過程有利于在集料顆粒表面形成這樣的結(jié)構(gòu)，使接近顆粒附近的基底。從而得到坯體的強(qiáng)度。
鋁酸鈣水泥

在耐火澆注料中，鋁酸鈣水泥是應(yīng)用為廣泛的一種材料。普通鋁酸鈣水泥包括尖晶石，含鋁酸鈣水泥。它的使用榮盛耐材點(diǎn)是早期強(qiáng)度高，能在短時(shí)間(6~24h)內(nèi)獲得高強(qiáng)度，且施工性能可控，性能穩(wěn)定、均勻。而水泥作為結(jié)合劑將CaO雜質(zhì)引入耐火材料中。隨著煉鋼工藝的進(jìn)步，耐火澆注料逐步向低水泥(CaO2.5%∶0.2%).超低水泥(CaO1.0%~0.2%).無水泥(CaO0.2%以下)，盡量降低CaO含量，以降低其對高溫性能的影響。

鋁酸鈣水泥是一種水硬結(jié)合劑，其水化過程是水泥與水接觸后，水泥中礦物與水發(fā)生反應(yīng)，伴隨著物相的微觀形貌和強(qiáng)度變化過程。水化是一種多階段、多階段、相互作用的過程?，F(xiàn)在比較成熟的水化工藝原理是：當(dāng)水泥與水混合時(shí)，Ca2+和Al(OH)4開始溶解，C2AH8，然后溶解飽和，開始結(jié)晶，形成亞穩(wěn)態(tài)，CAH10.C2AH8，為了克服成核勢壘，在水化產(chǎn)物析出沉淀前需經(jīng)歷一段誘導(dǎo)階段。水化產(chǎn)物成核后結(jié)晶長大，形成閉鎖網(wǎng)絡(luò)，這種結(jié)構(gòu)決定了水泥的凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度。類似CAH10的產(chǎn)生時(shí)間為6~24小時(shí)，C2AH8類似，時(shí)間為24h。而CAH10.C2AH8在環(huán)境溫度超過21℃時(shí)得到了穩(wěn)定轉(zhuǎn)化。無定形AH3在低溫下可形成溶膠相，而在干燥時(shí)，AH3相會(huì)導(dǎo)致材料有爆裂的危險(xiǎn)，因此一般在27℃以上養(yǎng)護(hù)，因此在30℃以上的養(yǎng)護(hù)制度是在30℃以上的環(huán)境中覆蓋一層30℃下的AH3相。澆注料中的硅微粉末、活性氧化鎂等物相對水化機(jī)理也有影響。水合產(chǎn)物形態(tài)多樣，C2AH8、C2AH8、C3AH6、立方體形、AH3顆粒狀、顆粒狀CAH10有多種形態(tài)。

鋁凝膠粉

鋁凝膠粉是一種粉末狀結(jié)合劑，其主要成分是氧化鋁，雜質(zhì)含量低，反應(yīng)性強(qiáng)，可以用來配制無水泥澆注料，也可以用來配制超低水泥澆注料，還可以和少量的鋁酸鈣水泥配合使用。

當(dāng)鋁粉體與水接觸時(shí)，能形成一種溶膠，填滿顆粒之間，逐漸膠凝，彼此交連，提供強(qiáng)度。并能有效地充填氣孔、減少加水量、減少氣孔率、增加接觸質(zhì)點(diǎn)數(shù)，有利于提高固相反應(yīng)的后續(xù)固相反應(yīng)。由于鋁粉的高活性，在較高的溫度下更容易參與促進(jìn)陶瓷相反應(yīng)，從而促進(jìn)燒結(jié)。