高純剛玉澆注料具有優異的抗渣性 、抗滲性和抗剝落性 ,廣泛應用於鋼包 、電爐爐頂 、水泥窯等使用環境非常惡劣的部位 。目前剛玉質耐火澆注料常采用高純鋁酸鈣水泥作結合劑 ,有時也用複合鋁微粉或97SiO2微粉作結合劑 。在二氧化矽和氧化鈣同時存在的情況下 ,耐火材料在1400℃~1500℃的溫度範圍內會形成鈣長石等低熔點物質 ,影響材料的高溫使用性能 。矽溶膠作為剛玉澆注料的結合劑時 ,澆注料的流動值隨著矽溶膠含量的增加而增加 。矽溶膠用量為7%時 ,澆注料具有良好的流動性 。試驗表明 ,矽溶膠結合剛玉質澆注料在1400℃的高溫抗折強度高於水泥 。這主要是由於CaO的引入 ,水泥膠結試樣在高溫下與二氧化矽等雜質反應形成低熔點相 ,膠結劑的高溫強度降低 。而矽溶膠結合的澆注料樣品不含CaO ,不產生低熔點相物質 ,高溫下形成少量莫來石相 ,因此熱強度高於以水泥為結合劑的澆注料樣品 。
目前 ,矽溶膠結合的剛玉質耐火澆注料已經廣泛使用 ,在加熱爐的水冷管 、邊緣磚 、燒嘴磚 ,均熱爐的爐口 ,精煉爐爐蓋 ,大中型超高功率電爐蓋三角區 ,LF精煉鋼包蓋等部位以及鋼包底座磚周圍 、工作層等部位都有使用 。輕質保溫澆注料減少了熱工窯爐工作時的熱量損失 ,提高了熱工窯爐的效率 ,為節能降耗做出了貢獻 。氧化鋁空心球澆注料具有耐高溫 、保溫性能好 、強度高 、抗熱震性好 、高溫體積穩定性好等性能優勢 ,可直接用於高溫窯爐的工作襯 。但是 ,由於氧化鋁空心球的骨料顆粒呈圓球形 ,顆粒之間為點結合 ,不能形成具有網絡交錯 、相互鑲嵌的高強結構 ,顆粒之間結合力極差 ,抗剝落性也較差 ,限製了其使用範圍 。而使用矽溶膠作為結合劑的氧化鋁空心球澆注料 ,利用矽溶膠中納米SiO2與澆注料中的Al2O3在高溫下反應 ,在基質中形成具有網狀結構的莫來石晶體 ,克服了水泥 、SiO2微粉結合的氧化鋁空心球澆注料結合能力差的缺點 ,使澆注料不但具有良好的耐高溫性能 ,而且具有較好的常溫 、高溫強度 ,良好的抗熱震性和體積穩定性 ,從而具有優異的使用性能 。
山東某鋼廠為了提高鋼包蓋的保溫性能 ,延長其使用壽命 ,采用了水泥結合剛玉空心球澆注料 ,但材料在使用過程中大塊剝落 ,嚴重影響了包蓋的使用效果。當水泥結合替換為矽溶膠結合後 ,使用結果表明 ,該澆注料施工性能良好 ,使用過程無明顯的剝落 、掉塊現象 。根據使用結果統計 ,在鋼包蓋上 ,矽溶膠結合剛玉空心球澆注料的使用壽命是水泥結合澆注料的2倍多 ,為使用廠家帶來了明顯的經濟效益 。