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浇注料因众多优点成为目前产量最多和发展最快的不定形耐火材料。降低原料成本和改进性能是浇注料研发和应用工作的重要方面。在特定的体系中,一些Al2O3-SiO2质原料如铝土矿、煤矸石等受热后会发生初次和二次莫来石化反应,可利用这种有益的原位反应来改善浇注料的某些性能。考虑到生料中含有较多结构水,在加热过程中的分解可能会造成浇注料结构破坏,本工作尝试将铝土矿和煤矸石先轻烧除去结构水,再引入到浇注料中。研究了在超低水泥Al2O3-SiO2质浇注料中分别加入上述二种轻烧料后对诸性能的影响,为铝土矿和煤矸石以轻烧料方式在浇注料中应用探索新路。这方面的系统研究尚未见报道。本工作所用铝土矿生料的Al2O3含量为60.29%,煤矸石生料的Al2O3含量为39.12%。基于差热和热重分析,确定所用铝土矿和煤矸石的轻烧制度分别为600℃×6h和700℃×6h。根据粒度分布控制,确定铝土矿和煤矸石轻烧料加工成细粉的湿磨时间分别为15min和30min。由此制得本工作所需的二种轻烧料细粉。本工作采用的Al2O3-SiO2质超低水泥浇注料,以电熔白刚玉为骨料,由电熔白刚玉、电熔莫来石、二氧化硅微粉、氧化铝微粉和纯铝酸钙水泥(3%)构成基质。轻烧料的引入分两个系列,分别引入5%、10%、15%和20%的铝土矿轻烧料细粉和5%、10%和15%的煤矸石轻烧料细粉,取代相应的电熔莫来石和电熔白刚玉细粉,考察了它们对浇注料各性能的影响。轻烧铝土矿的加入,可提高浇注料首次在1400℃受热的热态抗折强度,对1500℃×3h预烧后试样经1100℃-水冷一次后的残余抗折强度的保持率亦有提高,还能提高浇注料的抗爆裂温度达100℃。加入铝土矿轻烧料的浇注料受热后,基质形成针柱状相互交叉的原位莫来石,对改善高温性能有利。但铝土矿带入杂质引起液相增多。煤矸石轻烧料的加入可显著提高浇注料的抗爆裂性,当其加入量为15%时,抗爆裂温度较之不加者可提高250℃。煤矸石料的加入可显著提高浇注料首次在1400℃受热的热态抗折强度,且经1500℃×3h预烧后再加热至1400℃,其热态抗折强度不下降。对1500℃预烧后试样1100℃水冷一次和三次热震后的残余抗折强度保持率亦有明显提高。煤矸石轻烧料的加入还可提高浇注料的荷重软化温度。加入的煤矸石轻烧料的浇注料受热后,基质形成明显的针柱状相互交叉的原位莫来石,对性能的改善起到有益作用,且这种莫来石的结构效应未因再受热而遭破坏,对浇注料性能的改善有持久性。本工作表明,在Al2O3-SiO2质超低水泥浇注料中加入适量铝土矿和煤矸石轻烧料是一种既经济又对改善浇注料性能有利的新途径。本工作取得的结果可为这类轻烧料在Al2O3-SiO2质浇注料中的应用提供依据和指导。