不定形耐火材料發(fā)展迅速，設(shè)備投入少，效率高，生產(chǎn)簡單，爐襯氣密性與整體性好，易于修補。而在發(fā)達國家，不定形耐火材料在整個耐火材料領(lǐng)域中比例已在50%以上，甚至達到60~70%。不定形耐火材料輕質(zhì)化、隔熱節(jié)能高效化和高壽命化后，即可部分取代某些定形隔熱制品，甚至還能取代某些非承重部位的致密耐火材料，即是發(fā)展輕質(zhì)耐火澆注料。輕質(zhì)耐火澆注料由輕骨料、粉料、外加劑及結(jié)合劑配制而成，輕骨料一般在60%以上。因此輕骨料的性能優(yōu)劣將直接對輕質(zhì)耐火澆注料的整體性能產(chǎn)生影響。
1. 輕質(zhì)耐火骨料的生產(chǎn)方法耐火材料行業(yè)內(nèi)目前一般通過以下兩種方法得到輕骨料：(3)增孔配料后造粒成球，高溫煅燒后直接獲得輕骨料。
現(xiàn)有的輕骨料一般孔徑較大、耐火度較低和產(chǎn)量較小，山國強等人通過添加無煙煤為造孔劑的方法，以硅石粉、工業(yè)氧化鋁為主要原料，制備了一種輕質(zhì)微孔莫來石骨料。汪雷等人以礬土生料、蘇州高嶺土、藍晶石和膨脹珍珠巖為主要原料，合成了一種輕質(zhì)莫來石。
由于冶金工業(yè)中要求耐火材料隔熱性能好、容重輕和強度高，還要求材料能承受氣氛介質(zhì)的作用，但是目前使用的輕質(zhì)材料大多數(shù)的適用溫度較低或材料的強度較低，很難滿足使用要求。因此，開發(fā)耐高溫、強度高、抗侵蝕性好的隔熱耐火材料必然是解決這些問題的研究方向之一。目前對六鋁酸鈣、鈣長石、微孔尖晶石和微孔礬土都有相關(guān)報導。
六鋁酸鈣具有一系列優(yōu)良性能，是一種新型的耐火原料，又稱為叫博耐特，在鋁酸鈣體系中Al2O3的含量最高，其熔點高達1875℃，能使用在溫度>1350℃的隔熱區(qū)域，且其能在較大范圍內(nèi)和含F(xiàn)e2O3的熔渣形成固溶體，抗化學侵蝕性在堿性環(huán)境中好、穩(wěn)定度在還原氣氛中高、膨脹系數(shù)與Al2O3接近;六鋁酸鈣主要結(jié)晶區(qū)范圍大，其溶解性在幾種多元系中都較低。
烏克蘭Vladimir通過在傳統(tǒng)工藝中添加造孔劑制備了一種體積密度在1.2~1.3g/cm3、孔徑在1~5μm，晶粒尺寸在4~8μm、耐壓強度在5.5~7Mpa、650℃時熱導率在0.32~0.34W/m?k的超低導熱率的CA6多孔隔熱材料。美國Alcoa公司采用燒結(jié)法制備了一種孔徑在l-6μm、片狀晶體厚度<100nm、徑向尺寸<5μm、熱導率很低的板片狀高純微孔六鋁酸鈣輕骨料(SLA-92)，骨料的性能指標如表1所示。
陳榮榮等以密度為2.82g/cm3的剛玉-尖晶石輕骨料制備了一種抗渣性略差于普通鋁尖晶石質(zhì)澆注料，熱導率明顯降低的鋼包用鋁尖晶石澆注料。
彭從華、李楠等以一種平均孔徑為3.8μm、顯氣孔率為25%、體積密度為2.9g/cm3的微孔剛玉制備了一種剛玉質(zhì)澆注料，所用骨料孔徑如圖3所示，原料化學成分如表3所示。與使用板狀剛玉時對比，其抗?jié)B透性能略差，但抗侵蝕性能無明顯降低。
彭從華、李楠等以一種平均孔徑為6μm(孔徑分布如圖4)、顯氣孔率為18.1%、體積密度為2.96g/cm3、熱導率小、彈性模量低的微孔富鎂尖晶石骨料為原料，制備了一種熱導率低、抗剝落性好的高強度低碳MgO-C磚;研究發(fā)現(xiàn)微孔輕骨料中的尖晶石被熔渣中的SiO2和CaO等侵蝕后進入熔渣中，侵蝕速率為3.5mm/h，因此發(fā)現(xiàn)降低骨料中微孔的孔徑尺寸能提高碳磚的抗侵蝕性能。
鄢文、李楠等以一種平均孔徑為3.58μm、顯氣孔率為36.0%、體積密度為2.33g/cm3的輕質(zhì)剛玉-尖晶石為原料制備了澆注料。其研究結(jié)果表明，加入的鎂砂細粉與輕骨料中富余氧化鋁可以原位反應生成尖晶石，原位反應改變了試樣中孔隙率和孔徑大小，最終影響了抗渣性能。
日本的冨谷尚士等采用一種顯氣孔率為3.2%、體積密度為3.36g/cm3的輕質(zhì)氧化鋁骨料為原料制備了一種鋼包內(nèi)襯用高性能輕質(zhì)Al2O3-MgO-C磚，發(fā)現(xiàn)與電熔Al2O3骨料相比，所制備磚的抗侵蝕性和膨脹性熱無明顯影響，但質(zhì)量減少10%，300-600℃導熱系數(shù)降低約10%。
方義能等以低品位礬土尾礦為主要原料，利用聚合物原位分解法制備了一種輕質(zhì)多孔礬土骨料，所制備的骨料體積密度很低，且顯氣孔率高達50%以上。
杜博等采用不同鋁源制備了一種顯氣孔率低于5%、體積密度在3.2～3.5g·cm-3之間、平均孔徑在0.5～1μm之間，熱導率800℃時比板狀剛玉小25%～42%的輕量微孔剛玉骨料。
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