刚玉自流浇注料的基础研究
摘要
随着世界冶金行业特别是钢铁行业的迅猛发展，冶金行业对耐火材料的要求也越来越高，冶金行业的高技术应用及推广使得许多高档耐火材料应用变得越来越广泛，国外在这一方面走在前列。本实验课题针对国内钢铁行业的实际情况，对国产刚玉及其微粉进行了一系列的研究，对刚玉基自流浇注料进行了基础实验工作。论文对国内外所做的相关工作进行了深入、细致地阐述，并在前人所研究的基础之上，将整个实验分为无硅微粉系统和含硅微粉系统进行。其中无硅微粉系自流浇注料的研究对今后国内刚玉基自流浇注料的应用及其推广具有重要的作用。
本实验过程分三步：首先利用zeta电动电位仪研究氧化铝微粉、硅微粉、水泥以及刚玉微粉的本身特性，再利用zeta电动电位仪和NDJ-1型绝对粘度计对构成自流浇注料的基质进行zeta电位和粘度的测定及分析。最后对自流浇注料的流动性以及综合物理性能进行实验及分析。整个实验均按照无硅微粉系统和含硅微粉系统进行的。依照上述实验方法得出刚玉自流浇注料所必备的条件：刚玉自流浇注料中的细粉(-0.044mm)总量应小于35％；在无硅微粉系统中的Andreassen公式的粗端q值和细端q值分别为0.23和0.32，氧化铝微粉、水泥的最佳加入量是7％、4％，且所使用的分散剂为改性聚丙烯酸钠最好，而在含硅微粉系统中的Andreassen公式的粗端q值和细端q值分别为0.21和0.29，氧化铝微粉、硅微粉和水泥的最佳加入量为6％、2％和4％，最好合用三聚磷酸钠和六偏磷酸钠作为分散剂。
通过对刚玉自流浇注料的基础实验，所总结出的实验规律亦可适用于所有的矾土基自流浇注料。同时也是含镁质材料如镁砂、镁铝尖晶石等自流浇注料实验工作的前期铺垫。因而该实验具有一定的发展意义和应用价值。
With the development of metallurgy industry, esp. iron & steel industry in the world, the requirement on refractories is getting much more strictly. Many high-quality refractories are applied widely in metallurgy industry today, in according with applying and spreading of high-tech. The overseas refractories take lead in this field. A series of studies have been done hereby on the subject of domestic made corundum and micro-powder in according with our practical national iron and steel industry in this paper. This paper accounts for relevant jobs at home and abroad in detail and deeply, divided this experiment into two systems on the basis of the studies of ancestor: the non-microsilica system and the microsilica bonded system, among which the studies for non-microsilica alumina based self-flow castable will have important effect on applying and spreading of alumina based self-flow castable in domestic market in the future.
This experimental process includes three parts. Studying the properties of active a-alumina, microsilica, calcium alumina cement and micro-powder by zeta-potential meter is the first part, determining and analyzing the zeta-potential and viscosity of matrix by zeta-potential meter and NDJ-1 viscosity meter is the second one, and studying the pot life and physical properties of self-flow castable by relevant instruments as the third part. All the processes are always performed with respect to two systems. The results from the experiment are: the amount of all micro-powders that grain sizes are less 0.044 mm should be less than 35% in weight, and the value of coarse q and attenuate q should be respectively 0.23 and 0.32, and the additive amount of active a-alumina and calcium alumina cement should be respectively 7% and 4% in weight, meanwhile, the best dispersant is PMAA-NH4 in the non-microsilica system; while the value of two q should be respectively 0.21 and 0.29, the amount of active a-alumina, microsilica and calcium alumina cement should be respectively 6%, 2% and 4% in weight, the best dispersants are sodium hexamer taphosphate and Na2P3Oio in the microsilica system. The alumina based self-flow castable can be only got when all above those are got.
The experimental regularity from the studying on alumina based self-flow castable can be fitted for the bauxitic-type self-flow castable, which is also the base of studying MgO-MgAl2O4-Al2O3 self-flow castable at the same time. This experiment has hereby certain developing significance and practical value.
本实验过程分三步：首先利用zeta电动电位仪研究氧化铝微粉、硅微粉、水泥以及刚玉微粉的本身特性，再利用zeta电动电位仪和NDJ-1型绝对粘度计对构成自流浇注料的基质进行zeta电位和粘度的测定及分析。最后对自流浇注料的流动性以及综合物理性能进行实验及分析。整个实验均按照无硅微粉系统和含硅微粉系统进行的。依照上述实验方法得出刚玉自流浇注料所必备的条件：刚玉自流浇注料中的细粉(-0.044mm)总量应小于35％；在无硅微粉系统中的Andreassen公式的粗端q值和细端q值分别为0.23和0.32，氧化铝微粉、水泥的最佳加入量是7％、4％，且所使用的分散剂为改性聚丙烯酸钠最好，而在含硅微粉系统中的Andreassen公式的粗端q值和细端q值分别为0.21和0.29，氧化铝微粉、硅微粉和水泥的最佳加入量为6％、2％和4％，最好合用三聚磷酸钠和六偏磷酸钠作为分散剂。
通过对刚玉自流浇注料的基础实验，所总结出的实验规律亦可适用于所有的矾土基自流浇注料。同时也是含镁质材料如镁砂、镁铝尖晶石等自流浇注料实验工作的前期铺垫。因而该实验具有一定的发展意义和应用价值。
With the development of metallurgy industry, esp. iron & steel industry in the world, the requirement on refractories is getting much more strictly. Many high-quality refractories are applied widely in metallurgy industry today, in according with applying and spreading of high-tech. The overseas refractories take lead in this field. A series of studies have been done hereby on the subject of domestic made corundum and micro-powder in according with our practical national iron and steel industry in this paper. This paper accounts for relevant jobs at home and abroad in detail and deeply, divided this experiment into two systems on the basis of the studies of ancestor: the non-microsilica system and the microsilica bonded system, among which the studies for non-microsilica alumina based self-flow castable will have important effect on applying and spreading of alumina based self-flow castable in domestic market in the future.
This experimental process includes three parts. Studying the properties of active a-alumina, microsilica, calcium alumina cement and micro-powder by zeta-potential meter is the first part, determining and analyzing the zeta-potential and viscosity of matrix by zeta-potential meter and NDJ-1 viscosity meter is the second one, and studying the pot life and physical properties of self-flow castable by relevant instruments as the third part. All the processes are always performed with respect to two systems. The results from the experiment are: the amount of all micro-powders that grain sizes are less 0.044 mm should be less than 35% in weight, and the value of coarse q and attenuate q should be respectively 0.23 and 0.32, and the additive amount of active a-alumina and calcium alumina cement should be respectively 7% and 4% in weight, meanwhile, the best dispersant is PMAA-NH4 in the non-microsilica system; while the value of two q should be respectively 0.21 and 0.29, the amount of active a-alumina, microsilica and calcium alumina cement should be respectively 6%, 2% and 4% in weight, the best dispersants are sodium hexamer taphosphate and Na2P3Oio in the microsilica system. The alumina based self-flow castable can be only got when all above those are got.
The experimental regularity from the studying on alumina based self-flow castable can be fitted for the bauxitic-type self-flow castable, which is also the base of studying MgO-MgAl2O4-Al2O3 self-flow castable at the same time. This experiment has hereby certain developing significance and practical value.
引文
1．陈圣领译，基质部分含量和分散剂种类对低水泥自流耐火混凝土发展的影响．国外耐火材料，1996，11：65-67
2．郭清勋译，含超低水硬性化合物的氧化铝质浇注料．国外耐火材料，1996，9：49-53；1996，10：53-57
3．何家梅译，自流浇注料的研究．国外耐火材料，1996，8：55-58
4．郭清勋译，自流浇注料在日本钢管公司的应用．国外耐火材料，1996，7：17-22
5．张三华，李再耕等，减水剂对超低水泥Al_2O_3-Cr_2O_3-ZrO_2质浇注料流变性的影响．耐火材料，1995，2：67-71
6．杨金龙等，α-Al_2O_3悬浮体的流变性及凝胶注模成型工艺的研究．硅酸盐学报，1998，2：41-45
7．芦贻春，李再耕等，硅溶胶结合浇注料的流变性研究．耐火材料，1995，1：19-22
8．刘永杰，孙杰憬等，颗粒形态对自流浇注料的流动性影响．硅酸盐通报，1999，4：44-47
9．王玺堂，高炉出铁沟用自流浇注料的研究．耐火材料，1998，32(1)：13-14
10．宋元伟、李再耕等，刚玉-尖晶石质自流浇注料的流动特性．耐火材料，1998，32(3)：128-129
11．庞善泽译，水泥窑自流浇注料．国外耐火材料，1998，1：39-42
12．李再耕，不定型耐火材料粒度组成控制．耐火材料，1998，5：3-9
13．徐庆斌译，无水泥自流浇注料的流变学设计．国外耐火材料，2000，1：52-58
14．赵小兵译，炼钢厂对高性能浇注料设计基本原理的理解．国外耐火材料，2000，5：19-28
15．桂明玺译，浇注型浇注料．国外耐火材料，2000，1：27-33
16．唐绯译，高铝水泥及添加剂对浇注料可用时间的影响．国外耐火材料，2000，2：34-38
17．崔学正译，自流浇注料在各种窑炉上的应用．国外耐火材料，1998，7：45-50
18．李君译，低水泥自流浇注料流变性的控制．国外耐火材料，1999，5：17-21
19．李文忠，程本军等，大型高炉出铁沟用Al_2O_3-SiC-C质自流浇注料的研究与应用——第三届国际耐火材料学术会议
20．T．Basu，N．Kapuri，印度，加入氧化铝微粉对低水泥浇注料性能的影响——第三届国际耐火材料学术会议
21．刘凤霞译，自流耐火浇注料．国外耐火材料，1999，7：20-27
22．廖建国译，水泥窑用自流浇注料．国外耐火材料，1996，10：29-31
23．宋元伟、李再耕等，刚玉-尖晶石-铝酸钙悬浮液流变特性的研究．耐火材料，1998，32(2)：80-83，91
24．廖建国译，低水泥浇注料的变形特性．国外耐火材料，1999，9：47-51
25．尹洪峰，自流耐火浇注料流变学分析．耐火材料，1995，29(6)：324-325
26．张三华译，改善施工和性能的自流浇注料．国外耐火材料，1994，19(3)：60-61
27．叶国田，李荔寅等，自流耐火浇注料．耐火材料，1995，29(3)：173-175
28．张三华译，无振动式浇注料．国外耐火材料，1995，20(10)：12-18
29．中国冶金百科全书(耐火材料)
30．雷中兴译，硅微粉对铝-尖晶石浇注料的影响．国外耐火材料，2000，1：48-51
31．雷中兴译，高铝自流浇注料的渗透性．国外耐火材料，2000，4：59-62
32．徐延庆、庄勇青译，不定形耐火材料的未来．国外耐火材料，2000，5：9-12
33．崔素芬译，硅微粉在轻质自流浇注料中的应用．国外耐火材料，2000，5：35-38
34．田飞译，耐火浇注料水合化过程中能生成结合相的水合氧化物．国外耐火材料，2001，1：59-63
35．廖建国译，自流浇注料的流动特性和组织的均一性．国外耐火材料，2001，6：43-47
36．高霞译，氧化铝-硅酸锆水成泥浆及流变性能．国外耐火材料，2001，6：47-48
37．张秀勤译，无水泥高铝浇注料的热机械性能．国外耐火材料，2001，6：49-55
38．钟香崇，新世纪我国耐火材料的发展．钢铁研究，2001，6：1-5
39．刘浏，转炉炼钢的技术进步．炼钢，2000，5：1-8
40．刘浏，炉外精炼工艺技术的发展．炼钢，2001，4：1-7
41. A. R. Studart, W. Zhang. etc, Processing of zero-cement self-flow Alumina castable. American ceramic societybulletin,Dec.1998
42. P. Bonadia, etc, Applying MPT principle to high-Alumina castable. American ceramic society buulletin,Mar, 1999,57-60
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