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在硅鋁耐火澆注料中，Al?O?含量大于90%的耐火澆注料屬于剛玉耐火澆注料。
剛玉質澆注料的設計原則
剛玉澆注料的原料組合有多種形式，例如
(1)用白剛玉作骨料和粉料
2)用板狀氧化鋁和致密(燒結)氧化鋁作骨料，用致密(燒結)氧化鋁作粉料;
(3)用亞白剛玉/棕剛玉作骨料，用致密(燒結)氧化鋁作粉料;
(4)用白剛玉和特級礬土熟料作骨料，用白剛玉作粉料等。
為了提高剛玉耐火澆注料的基質性能，通常用白剛玉粉或者板狀氧化鋁粉作為其粉料組成。根據剛玉耐火澆注料目標性能的要求，合理選擇顆粒分布系數(q值)作為配方擬合顆粒配比。結合系統(tǒng)中的活性填料，普遍使用SiO?粉(常稱硅灰，簡寫為uf-SiO2)或者活性α-Al?O?粉(簡寫為uf-Al?O?)等。根據應用要求，剛玉耐火澆注料一般可按含水泥(LCC及ULCC)或者無水泥(NCC)的組成配制。前者以水泥或者水泥和活性超微粉并用作為結合劑，而后者則采用活性超微粉作為結合劑。同時，添加高效表面活化劑(高效分散劑和減水劑)以分散結合劑和活性填料，減少用水量。
一般說來，剛玉耐火澆注料中的粉料+活性填料(超微粉)合量(質量分數)為30%~34%。材料品種不同時，其活性填料用量也會不相同，但最佳活性填料配入量在4%~10%之間。此外，剛玉耐火澆注料中都需要添加高效表面活化劑(高效分散劑和減水劑)以分散結合劑和活性填料，以便能使剛玉耐火澆注料漿體獲得良好的流動性和較佳的施工性能。
在剛玉耐火澆注料中，結合劑、活性填料和添加劑的用量很少，但都是非常重要的相輔相成的三個組成部分，不可缺少。每個組成部分的選擇都成為控制剛玉耐火澆注料流變性能的關鍵因素。選擇的標準是能保證相應的剛玉耐火澆注料達到施工性能的要求。這可通過優(yōu)化添加劑(高效分散劑和減水劑)的方法來實現。例如，可以加入多種添加劑(復合添加劑)，每一種添加劑都具有不同的功能，以改變剛玉耐火澆注料的流變性能。
剛玉質澆注料的干燥過程
剛玉耐火澆注體干燥過程中的升溫是一個非常重要的過程，需要精心操作。干燥初期，主要是f-H?O從剛玉耐火澆注料體的氣孔排出。繼續(xù)升溫，水化物將會發(fā)生一系列的脫水過程和結合相的顯微結構變化。以低水泥剛玉耐火澆注料件為例來說明整個加熱干燥過程中的脫水過程和結合相的顯微結構變化情況：室溫~100℃之間時，水泥水化產物逐漸轉化為較穩(wěn)定的AH?和C?AH?相，并排出f-H2O;100~300℃/350℃之間時，AH?和C?AH6相逐漸分解為某些無定形的無水產物，同時排出f-H?O(g);超過800~900℃以上時，水泥水化產物分解后的產物與基質某些礦物相繼續(xù)反應，最終形成陶瓷結合相。在整個過程中，材料強度不斷增加，從而獲得理想的耐火澆注料體。
含水泥的剛玉耐火澆注料
Al?O?-CA?耐火材料的主要產品就是水泥結合剛玉耐火澆注料和低水泥結合剛玉耐火澆注料，這兩類都是普通的結合系統(tǒng)都是基于鋁酸鈣水泥，在環(huán)境溫度下經過水合反應而凝固。CAC實際上由Al?O?含量較高的鋁酸鹽(CA、CA?等)組成。
要標準的CAC中，即化學計算成分符合CA?時，相應的反應為：
CA+Al?O?CA?
含CAC的剛玉耐火澆注料(CC/LCC)經高溫處理或者在高溫使用過程中，其基質的礦物相都會轉化為α-Al?O?和CA?。在1500℃時，CAC中所含CaO成分都會全部轉化為CA6。
通過實驗可得，基質中加入硅微粉的Al?O?-CA?耐火澆注料會在溫度達到1345℃時開始產生液相，其穩(wěn)定相為莫來石-鈣長石-方英石。當該材料在高于1350℃的條件下長期使用時，需要考慮穩(wěn)定相的情況。在這里要注意，在基質中加入微硅粉的Al?O?-CA6耐火澆注料的優(yōu)點是在較低溫度的條件下產生液相，這可使材料生產具有涂層效應，能有效降低介質的滲透或者提高高鋁制品的彈塑性性能。
CA6同燒結Al?O?或者板狀Al?O?之間的結合比它同電熔剛玉之間的結合更好，說明燒結Al?O?骨料表面比電熔剛玉骨料表面具有更高的活性。同時實驗結果也表明，燒結Al?O?或者板狀Al?O?為主原料的耐火澆注料比以電熔剛玉為主原料的耐火澆注料具有更高的常溫機械強度、高溫抗折強度和抗熱震性能。
剛玉澆注料理想的脫模表征參數
剛玉耐火澆注料30min時的流動值。它可以反映現場澆注料過程的可行性和可靠性。通常，振動成型整體內襯耐火澆注料，30min后的流動值應不小于60%;剛玉耐火澆注料養(yǎng)護24小時后的機械強度。它可以反映出現場整體脫模的可行性，通常，1.5MPa常溫抗折強度和5MPa常溫耐壓強度值是整體內襯澆注料能夠順利脫模的最低要求。當上述兩個數值都能得到滿足時，剛玉耐火澆注體的施工就能順便進行并獲得理想的脫模襯體。