硫酸鋁耐火澆注料的性能

硫酸鋁耐火澆注料的性能

硫酸鋁耐火澆注料是以硫酸鋁溶液為結合劑，與耐火骨料和粉末混合而成。與磷酸鹽耐火澆注料相比，性能略差，但成本較低，仍具有活力。硫酸鋁耐火澆注料是一種氣體硬化材料，其凝結硬化機理和高溫物理化學變化復雜。眾所周知，硫酸鋁是水溶液中的SO42-、〔Al(0H)〕2+和Al(OH)3等狀態存在。雖然有鋁膠等物質，但室溫硬化也很慢。加入鋁酸鹽水泥后，硫酸根離子與水泥水化后的鈣離子形成更多的硫酸鈣和硫酸鐵。這些物質進一步反應，產生硫鋁酸鈣、硫鋁酸鐵等新物質。由于新晶體呈柱狀或針狀，交叉生長發育，澆注料在室溫下獲得強度。

硫酸鋁耐火澆注料中使用的耐火骨料和粉末主要包括粘土熟料、土礦熟料等高鋁材料。粒徑為15?10mm，一般采用二級配料，也可采用統料，粉末細度小于0.09mm的大于90%，骨粉質量比一般為70%:30.以工業硫酸鋁溶液為結合劑，其密度為1.2?1.3g相應濃度為33.1%/cm3?44、4%的用量為11%?15%。澆注料為熱硬性材料，摻入促凝劑才能獲得常溫強度。促凝劑一般采用CA-50水泥，標號為標號。≥625號，用量2%?3.5%，多不超過40%。在耐火澆注料中，有時摻入A12O3≥29%的軟粘土粉(小于0.09mm的大于60%)，目的是提高高溫性能，用量為5%?10%。同時，還摻入膨脹劑等材料，以抵消澆注料的高溫收縮。

硫酸鋁耐火澆注料荷載軟化溫度為1350?1440℃，1400℃燒后線變為-0.13%?+0.35%，1400℃燒后和高溫射壓強度分別為17%?48MPa和1.0?4.2MPa,因此，澆注料的使用溫度為1400℃；硫酸鋁耐火澆注料的膨脹系數與硅酸鋁耐火磚相似，其值為(4.60?X10-6K-18)；干燥耐壓強度一般為10?19MPa；隨著加熱溫度的升高，強度下降，在1400℃時再次上升。這一變化規律與澆注料加熱過程中的物理化學變化密不可分。500℃前，燃燒強度與干燥強度基本相似；700℃?800℃時，硫酸鐵分解。在800℃左右，硫酸鈣等硫酸鹽相繼分解，釋放三氧化硫或刺激性二氧化硫硫酸鋁，加熱至800℃，反應如下：

Al2(SO4)3-Al2O33SO3↑

由于硫酸鹽分解和物料間未燒結，組織結構松散，強度顯著降低；加熱至1200℃后，燒結加強，組織致密，強度提高；1400℃后，陶瓷結合，強度顯著提高，特別是生粘土粉樣品，強度顯著提高。

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