第29卷第1期2的3年2月包cSience钢fBO科u技eVol&eTehnol叨toaetSl(Gruop)Corl怕itaron92No1uebrFyra2加3铝酸盐水泥在耐火浇注料中的应用郭利芳管红梅(包钢(集团)新耐公司内蒙古,包头140010)摘要叙述了铝酸盐水泥的矿物组成及作用原理碱对其应用效果的影响;介绍了不同品种铝酸盐水泥的性能和:包钢生产低水泥浇注料的有关情况并针对存在问题提出了改进意见关键词铝酸盐水泥;浇注料;应用中图分类号T0::172472文献标识码:B文章编号:1《X珍一4538(2()3X】10一以沦6一401引言钢铁工业的发展带动了耐火材料的技术进步巧2327191、L以低水泥浇注料为代表的不定型耐火材料在市场竞争中占有了重要地位而作为结合剂的铝酸盐水泥为了满足耐火材料技术需要品种和数量也发生了很大变化A120一+LcAx一Op侧烟.+L沐本文对铝酸盐水泥性能及其在浇注料中的应用实践作一论述221CA+L\\犷Cao:ZA,+卜A铝酸盐水泥的矿物组成及作用原理铝酸盐水泥的矿物组成+C,A+入1\\/c处L士些人台U+L一:CA十CAZCA:+C^‘AC,A3CA,从图CA:l可知在CaO一2A10系统中C12拓CA0一-C40CA+12CA}洲2I10,A,20一AC100三种矿物是铝酸盐水泥中存在的主要矿物表lCaOCACACAZCAA120A10Cao含t%列出了这几种矿物的特性从中不难看出C12A7是图Il一种水化速度极快的矿物少量存在于铝酸盐水泥中可以对水泥的硬化起促进作用但超过一定量就会使水泥快凝作业性变差强度下降在缎烧不充分的情况下可能出现1C2CaO一A12仇系统图生产中CA表矿物种类几种铝酸钙矿物的甚本性质熔点℃A7矿物初凝h;而0:终凝卜mi0:流动度抗压强度MP既具有较高的强度又具有较正常的凝结时间适度的熔点和较好的流动度值因此是铝酸盐水泥中的主要矿物12Cao7A120314205070180150而CA:矿物是一种水化速度缓慢的矿物凝结时间很长强度也比CA矿物低但后期强Ca.Ao12伪1日洲):70::80:2印2印印5200度增长较大因此为了获得高强水泥需要适当选择CACaoZA鞋飞7510810020和CA:的比例:2收稿日期20)l肠1(:一作者简介郭利芳(1972)女内蒙古包头市人(集团)公司新耐公司助理工程师1996年毕业于武汉科技大学无机非金属材料专业工学学士现任包钢第221期铝酸盐水泥在耐火浇注料中的应用铝酸盐水泥的作用原理有起砂变疏现象其实这都是由于上述原因所造C3A氏221铝酸盐水泥的水化成铝酸盐水泥在夏天比较容易形成cZAH。或铝酸盐水泥的水化一般按下列形式进行当使用的集料中含有可溶性RZo时这些可溶性RZO会随着毛细孔中水分子的蒸发而迁移到C仇反应形成碱的碳酸盐~35℃A珑表面再与空气中然后再按上述化学反应水化铝酸钙分解使硬化体瓦解+用三聚磷酸钠作分散剂时其碱度较大水解时会有NaOH。C3A氏+A巧CAHI形成并沿毛细孔迁移至表面在大气CO:的作用下也会发生类似现象1℃以上就会2CAHI。在20℃以内主要形成转变成q变物AHs和几A氏很多研究者都已证实3铝酸盐水泥的品种根据我国高铝水泥新标准以A1203含量不同和CZAHs是一种介稳态水化物它终久会向C3A氏转c3AHe才是Cao一1203A一H20系统中的稳定水化分成几种CA一需要指出的是由于以上所述水化物的特性以0实际上就是现在市场上的以天然矾土5致使用铝酸盐水泥所制作的混凝土随着时间的推移和温度的变化而发生强度下降222为原料生产的高铝水泥(矾土水泥)按老标准有525#625#727#之标号区别#近年来还开发出碱对铭酸盐水泥的影响:了早强高强水泥和925高强水泥这两种水泥可碱的碳酸盐与铝酸盐水泥中的水化铝酸钙的作用按下列方程式进行凡C032K2C02A1根据使用条件选择CA一12仇0是属于纯铝酸钙水泥它用工业A7+3+Cao2O3A1gaZCaOA12仇一gaCaCO3+从02O3A1作原料因此杂质很少具有较好的胶凝性适合于伪+ZKOH3+一一ZCaC仇+K20配制高性能的低水泥或超低水泥浇注料CA一0是属于纯铝酸钙水泥其主要组分有8a3K2C02O3A13CaO2A1仇ag3CaCO3+KZOcAcA:还有相当数量的一12o3微粉它可以在A+3KOH不采用(或少采用)其他微粉的情况下配制耐火浇注料并获得中温强度不下降的特性制高性能浇注料44上述方程中的反应产物KOH与大气中的二氧广泛用于配化碳反应能重新生成碱的碳酸盐碱的碳酸盐又再次与水化铝酸钙反应这种反应不断往复进行水化铝酸钙就会不断分解铝酸盐水泥的水化硬化体就会逐渐被瓦解铝酸盐水泥在耐火浇注料中的应用1也就是说由于碱的存在它可以作浇注料分类为一种媒介物促进大气中的二氧化碳对铝酸盐水泥的水化产物进行侵蚀按水泥用量不同浇注料可分为以下几类:可以示意如下玩C飞:aCaCO含量含量含量>25%称传统浇注料25%CaoO10%02%一一称低水泥浇注料称超低水泥浇注料10%大气。C02一oKH了水化铝酸钙42低水泥浇注料的基本原理(1)利用超微粉和表面活性物质来改变水泥凝胶体的状态超微粉填充了水泥凝聚结构中的孔隙替代了原来水的位置从而减少了用水量增加了致CaC仇密度凡0A12飞(2)被分散了的超微粉当遇到铝酸盐水泥水化在铝酸盐水泥的实际使用中上述反应会经常发生在已经硬化的浇注料表面逐渐起砂脱落这种现象在夏天比较容易发生有些低水泥浇注料使用三聚磷酸钠作分散剂有时表面先长毛然后表面产生的c扩和A13会发生凝聚作用超微粉由于极高的表面积不仅具有很强的吸附能力而且有一定的化学活性凝聚结构逐渐发展而产生结构强度因此含有超微粉的浇注料已经不需要完全依包钢科技第29卷靠铝酸盐水泥的水化产物来形成结构强度而只需要依靠高铝水泥水化后提供C矛和‘以矾土为原料的铝酸盐水泥(矾土水泥)一般澎+因此水适合于配制最高使用温度为注料对于最高使用温度为14()℃X以内的耐火浇泥用t可以大大降低4314()℃X以上的浇注料应用于低水泥浇注料的铝酸盐水泥采用纯铝酸钙水泥作结合剂由上述可知铝酸盐水泥在低水泥浇注料中主要起分散体系中的凝聚剂作用因此要求铝酸盐水泥一方面要在施工后的几小时内提供足够的C扩44包钢生产与应用低水泥浇注料的情况441包钢低水泥浇注料的生产与应用9913年以来包钢低水泥浇注料的生产与应用和A户A7另一方面在拌和与运输施工期内又要具达到了新的局面无论浇注料的数量与品种还是作为结合剂的铝酸盐水泥的品种之多均是前所未有的几个典型品种的性能列于表2有足够的流动性CA是最理想的矿物它既不像1C2那样在几分钟内就急速水化又不像c凡那样缓慢水化川表浇注料名称A2几种浇注料性能对比1(以!℃/3h结合荆人一一110℃/42hMPa15田℃乃h执折强度.28114抗折强度12l4MPa线变化%杭折强度口Z7Lr,MPa线变化%一+低水泥高铝质低水泥刚玉质低水泥粘土质,7水泥0O水泥805103商铝水泥一054为1350℃/3h值得指出的是配制浇注料所用水泥价格不一纯铝酸钙水泥与A一结时间与初凝强度也不令人满意为此进行了采o水泥价格昂贵其费用占成s用复合水泥配制浇注料的试验工作根据需要对不同品种的水泥采用了以下组合见表3本的20%左右;如果全部用比较价廉的高铝水泥制品中带人大蛋CaO又难以保证使用性能有时凝裹3不同水泥的组合类型A一水泥品种高铝水泥☆☆纯铝酸钙水泥0水泥8N一4早强水泥925#水泥编6☆这样配合使用水泥既解决了低气温施工强度上升缓慢的问题又克服了初期强度低的问题既有种技术应用是成功的表4为用单一水泥与复合水泥生产的同一产品的性能比较效的控制了成本又保证了制品性能实践证明这表4名称单一水泥与盆合水泥生产的同一产品的性能比较110℃/结合荆高铝水泥纯铝酸钙水泥925禅高强水泥+刘h抗折强度MPa13(3h)℃/X抗折强度13()℃/3hX线变化MPa%注浇泥水8687{:+010一离铝水泥纯铝酸钙水泥01第l期铝酸盐水泥在耐火浇注料中的应用442铭酸益水泥在实际应用中存在的问题注料炸裂在必须使用时可适当添加防爆剂在铝酸盐水泥的实际使用中由于碱对铝酸盐水泥的影响应严禁使用含可溶性碱的集料或碱度5结束语耐火浇注料是目前生产与使用最广泛的一种不高的含凡。的外加剂以避免出现浇注料表面长毛起砂变疏的现象尤其是在夏季这种现象比较定型耐火材料随着不定型耐火材料的技术进步还会对作为耐火浇注料结合剂的铝酸盐水泥提出更高的性能要求容易出现为了调节铝酸盐水泥的工作特性可添加少量表面活性物质超微粉等以改善浇注料的流动性高性能铝酸盐水泥的开发与应用也必将带动不定型耐火材料的进一步发展参1〕韩行禄【减少用水量添加促凝剂或缓凝剂以调节铝酸盐水泥的硬化时间考文献当用数量的QA一80水泥配制浇注料时尽量不采用M〕北京不定型耐火材料〔:冶金工(或少采用)其他微粉因A一0水泥中已含有相当8业出版社1994211一22412O3微粉当加人过多微粉时会引起浇AAPilPeatoinofaiumlnate一eementonrerfacortyietngsia‘口口几anfg‘UANgonH一em(八触叨A口双听砚忿叮oCn挤甲afyoneoBaoot“etSwle(GP)cooura如n卿r刀创tou014001hica)ndin匕记ueesthest加traC:hT:e钾衅rpreseutshtem娜iitenonkroningstofnanerleocfd让fentkinsdOfamina记en*;ecmta助d即iou~th耐smadnvee瓜etfbaoeseonaonppliea石na伴rosemimprDmentmsauersa加nsttheexeistingpoblmKeyowrsdlau而na.eeemsacintg;onP禅icati(上接第21页)StudyonearekofheanyVraU讯4NCQuaecThncialectnerfounBaootus比el(coo叩)Crk岁ma卿rtton召助tou014010hiacn)BA加tr《act:hTeeaekhasbreenofdin50k岁mnd6a)(acu而IP耐dnanueedbyBaogaen叱R目andsa川介renten山stibu6onrndbokaInthis钾畔k;朋didnKusi听aletxperenm,。“肠:hcamoseessefrauodimvm四etmeoseralsaomaeaPlvenntslItenhtg15igonhteecarteskt即yvliar;仙翻此~usaec