加熱爐、退火爐是軋鋼或鍛鋼時用于加熱和(he)均熱鋼坯或(huo)鋼錠的(de)(de)熱工設備。燒嘴(zui)(zui)磚是用于燒嘴(zui)(zui)部位的(de)(de)耐(nai)火(huo)制品 ,起組織火焰的作用。原(yuan)來一(yi)直(zhi)采用礬土水泥結合(he)高鋁質耐(nai)火澆注料制成的燒嘴磚 ,使(shi)用效果(guo)較(jiao)差 ,壽(shou)命一般在 3～6 個月。其主要原(yuan)因 :一是礬土(tu)水泥作(zuo)結合劑(ji)將 CaO 帶入澆注料中 ,在高溫使用時(shi)形成低熔(rong)物 ,使得澆注料耐火性(xing)能(neng)顯著降低 ,到(dao)使用后期燒嘴磚變(bian)形嚴重 ,導致爐內溫(wen)度(du)場發生改變 ,影(ying)響鋼坯的加熱(re)質量 ,使得(de)更換燒嘴(zui)磚 ;二是礬(fan)土水泥作結合劑的澆注料熱震穩定性一般 ,耐剝(bo)落性(xing)差 ,抵抗(kang)溫度驟變能力(li)差 ,因(yin)(yin)此引起燒嘴磚的(de)剝落(luo)損(sun)毀。根據燒嘴磚的(de)主(zhu)要損(sun)毀原因(yin)(yin) , 生產(chan)一種(zhong)抗剝落高鋁燒嘴磚(zhuan) ,改善其高(gao)溫使用性(xing)(xing)能及(ji)提高(gao)其熱震穩定性(xing)(xing) ,以滿足加熱爐、退火爐(lu)對燒嘴磚(zhuan)的需要。

加(jia)熱爐(lu)、退火爐的正(zheng)常使用溫度(du)一般(ban)1250～1300 ℃,而燒嘴磚卻(que)要承受(shou)1400～1500 ℃的高(gao)溫(wen),燒(shao)嘴磚不(bu)僅需要(yao)足夠(gou)的高溫耐(nai)火性能及抗熱震性能 ,而且(qie)還應(ying)具備優良的抗高溫氣流沖(chong)刷與煙塵侵蝕的能力(li)。因(yin)此 ,選(xuan)用(yong)耐火性(xing)能優良的特(te)級礬土熟料(liao)、三石礦物等(deng)為(wei)主要原(yuan)料(liao) , 以ρ-Al2O3 微粉、硅微粉為(wei)結合劑 ,同時選擇適宜的(de)(de)能(neng)(neng)改善澆注料良好(hao)施(shi)工性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)外加(jia)劑開(kai)展工作。按骨料∶粉料(liao) = 65～75∶25～35 的比例進行配(pei)料試(shi)驗 ,首先將配(pei)合(he)料在攪拌機內(nei)干混2～3分鐘 ,然后(hou)加入一定量(liang)的加有高效減(jian)水劑和外加劑的水溶液 ,濕混5～6分鐘(zhong),出(chu)料(liao)后在(zai)振動臺(tai)上成型為 40 ×40 ×160mm的條樣(yang)。經養(yang)護脫模(mo)后在烘箱中干燥(zao) ,然后測定其 110 ℃×24h、1000 ℃×3h、1500 ℃×3h的理(li)化(hua)性能(neng) ,熱震(zhen)穩(wen)定性采(cai)用1100 ℃水冷的(de)測定方法，指標(biao)如(ru)下：

試驗結果與討論ρ-Al2O3 結(jie)合劑(ji)十分(fen)純凈 ,其 Al2O3 含量99 % ,很少有(you)其它雜質，結合高鋁質耐火澆(jiao)注料(liao)經過1200 ℃煅燒后 ,骨料與基質緊密結(jie)合,且在基質中已形成大量的針網狀莫來石交(jiao)錯(cuo)生長 ,強度(du)顯著提高。相對于(yu)大多(duo)數以礬土(tu)熟料(liao)為骨料(liao) ,用礬土水泥或鋁酸鈣水泥作結(jie)合劑的(de)澆注料 , ρ-Al2O3結(jie)合(he)劑不(bu)帶入低(di)熔物 ,在(zai)基(ji)質中不構成 Al2O3-SiO2-CaO 系 ,在高溫下不形成鈣(gai)黃長(chang)石(shi)或鈣(gai)斜長(chang)石(shi)這樣(yang)的低熔物 ,使高溫(wen)性能得(de)到顯著(zhu)提高 ,它使澆注料具(ju)有(you)致密、高強、耐(nai)侵蝕和耐(nai)熱震的特性 ,是高純不(bu)定(ding)形材料最(zui)理想的結(jie)合劑。 ρ-Al2O3 能在常溫(wen)下(xia)自(zi)發水(shui)(shui)化(hua)并(bing)(bing)形(xing)成凝固相(xiang)使澆注料凝固。其特性是(shi)遇水(shui)(shui)后能發生(sheng)水(shui)(shui)化(hua)反應(ying)并(bing)(bing)形(xing)成三(san)羥(qian)鋁石(shi) (Al (OH) 3) 和勃(bo)母(mu)石(AlOOH) 這就是說(shuo)ρ-Al2O3 水化反應產物Al (OH) 3和AlOOH 具有膠(jiao)結(jie)和硬化的作(zuo)用(yong)，在(zai)助結合劑(ji)的(de)作用下能使耐火澆注(zhu)料獲得良(liang)好的(de)強(qiang)度。

硅微(wei)粉(μfSiO2) 對澆注料性能的影(ying)響，為了加快水化反(fan)應和(he)提(ti)高強度 ,通常采用硅(gui)微粉作助結(jie)合劑。隨助結(jie)合劑硅(gui)微粉加入量的增(zeng)多 ,澆注料加水量顯著降低 ,強度提高。這是由于μfSiO2 與ρ-Al2O3之間在常溫下形(xing)成了新的鏈(lian)、網狀水化物 ,提高了低溫強度。一方面這種鏈狀的水化物能將其形(xing)態保持到(dao)1200 ℃以上 ,使(shi)得澆注料(liao)的(de)中溫強度不降低 : 另一方(fang)面，有資(zi)料認為μfSiO2-ρ-Al2O3-H2O 這一結(jie)合系統結(jie)合的澆注(zhu)料 ,從(cong)700 ℃開(kai)始 ,基質(zhi)中μfSiO2 與(yu)ρ-Al2O3之間(jian)已(yi)進行莫來石(shi)化反應，到1000～1200 ℃生(sheng)成莫來石的(de)反應(ying)較完(wan)全并已析(xi)晶(jing)從(cong)而獲得了較高的(de)中溫燒后(hou)強度(du)。