無水泥耐火澆注料也稱為超微粉結合耐火澆注料,是在超低水泥耐火澆注料的基礎上發展起來的。由于該澆主料的CaO含量小于0.2%,形成的鈣鋁黃長石等低熔物也很少,因此高溫性能優良,在窯爐等熱工設備的重要部位應用較多,效果較好。
無水泥耐火澆注料的品種有硅酸鋁質、剛玉質、莫來石質、鎂質、鋁鎂質和AL2O3-SiC-C 質等,其性能各有特色,因此應用范圍和應用部位也有不同。本節主要闡述硅酸鋁質、剛玉質和鋁鎂質無水泥耐火澆注料。
無水泥耐火澆注料的凝結硬化是通過超微粉的凝聚實現的,即有凝聚結合而獲得強度,而外加劑只起促進作用,其硬化機理前已述及。所以,在無水泥耐火澆注料中,超微粉占有極其重要的地位。
無水泥耐火澆注料是高級耐火澆注料,應采用優良的原材料及外加劑配制。其配制原則和強度變化特征,與低水泥耐火澆注料的基本相同,影響性能的因素也基本類似。 耐火骨料用量為70%左右,耐火粉料和超微粉的和用量約為30%:超微粉用量應根據其品種經試驗確定,一般為5%~15%;钚許iO2 超微粉的適宜用量為5%~7%,其余超微粉的為7%~10%。例如,摻加SiO2 超微粉5%和摻加α-AL2O3超微粉 10%,則超微粉總用量為15%。配置無水泥耐火澆注料,一般采用復合超微粉:外加劑品種和用量,與超低水泥耐火澆注料的相同,且應優選選用有機高效減水劑:水用量為4%~6%。
無水泥耐火澆注料的配合比,應根據試驗確定。成型后的試樣,在不小于10℃的環境中自然養護,不得淋水。養護1天后拆模,在養護2天。養護到期后,檢驗常溫耐壓強度,一般為3~8MPa。試樣烘干后進行各種性能檢驗,其結果(見下表)
無水泥澆注料的主要性能
從表中看出,無水泥耐火澆注料的烘干強度較低,隨著加熱溫度的升高,強度顯著增加。達到1350~1500℃時,其耐壓和抗折強度的最高值分別為130MPa和22MPa:硅酸鋁質無水泥耐火澆注料的燒后線變化呈較大的膨脹,而電熔剛玉質的則略有收縮。鋁鎂質無水泥澆注料則呈微膨脹,這對使用是有好處的,與超低水泥耐火澆注料相比,無水泥耐火澆注料的高溫性能有較大的改善。
在無水泥耐火澆注料中,CaO含量的上線為0.2%,因此應選用CaO含量上的耐火骨料,配置無水泥耐火澆注料。生產實踐證明,這種無水泥耐火澆注料,最好與高鋁質原材料、鎂質類材料及含碳材料配合使用,方可達到良好的技術效果。