烧结刚玉骨料致密度对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

李有奇 何健 张嘉良 李天罡 吕戌生 李正坤

江苏晶鑫新材料股份有限公司 江苏扬州225000

烧结刚玉是应用范围最广的耐火原料之一［1-3］。烧结刚玉的致密度、杂质含量、晶粒尺寸等直接影响以其为主要原料的耐火材料的应用效果和使用寿命［4-5］。为了研究烧结刚玉致密度对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响，在本工作中，首先以工业Al2O3粉为原料制备不同致密度的烧结刚玉；然后以不同致密度的烧结刚玉为骨料制备刚玉-尖晶石浇注料，并检测刚玉-尖晶石浇注料的致密度、强度、抗热震性和抗渣性等性能。

1 试验

1.1 烧结刚玉的制备

制备烧结刚玉的原料为工业氧化铝粉。其d50＝82μm，d90＝128μm；化学组成（w）为：Al2O398.92%，SiO20.05%，Fe2O30.02%，Na2O 0.26%，CaO 0.03%，灼减0.69%；经XRD分析，其主要物相为γ-Al2O3、α-Al2O3、δ-Al2O3，还存在微量Na2Al22O34。用实验室小型球磨机研磨至d50≤10μm后备用。

本试验拟通过成球工艺参数来调整球坯的致密度，然后以相同的煅烧工艺制成不同致密度的烧结刚玉。取d50≤10μm的工业氧化铝粉，放入φ800 mm的成球机中，加入约20%（w）的水，分别采用50、55、60、65 r·min-1的转速制成直径约25 mm的球坯，在120℃的烘箱中烘干48 h。对应于成球机转速由低到高，制成的球坯分别编号为Q1、Q2、Q3、Q4。

将烘干后球坯在竖窑中煅烧成烧结刚玉。对应于球坯Q1、Q2、Q3、Q4，烧结刚玉分别编号为C1、C2、C3、C4，然后破碎、筛分成粒度分别为6～3、3～1和≤1 mm的骨料备用。

1.2 刚玉-尖晶石浇注料的制备

制备刚玉-尖晶石浇注料的骨料为上述制备的不同致密度和粒度的烧结刚玉颗粒料，粉料包括采用烧结刚玉颗粒料研磨制得的≤0.074 mm的烧结刚玉粉、≤0.045 mm的铝镁尖晶石粉、d50为2～3μm的活性氧化铝微粉，结合剂采用纯铝酸钙水泥（Secar 71），减水剂为适用于刚玉浇注料的聚羧酸高效减水剂。……