硫酸鋁結(jié)合耐火澆注料(aluminiumsulphatebondedrefractorycastables)

以硫酸鋁溶液作結(jié)合劑，與耐火骨料、粉料和外加劑配制的可澆注耐火材料。根據(jù)使用條件不同選用不同品位的骨料與粉料。使用溫度較低的可采用粘土骨料及粉料。使用溫度較高的可采用高鋁質(zhì)或剛玉質(zhì)材料作為骨料與粉料。耐火骨料的用量一般為60％～70％，最大粒徑一般為8～15mm；耐火粉料用量為30％～40％。常用硫酸鋁溶液密度為1．20～1．30g／cm³，其加入量為12％～18％。因硫酸鋁溶液呈酸性，含有一定數(shù)量的硫酸根與亞硫酸根離子，會與骨料和粉料中的鐵等反應(yīng)，放出氫氣，使?jié)沧⒘习l(fā)生鼓脹，因此澆注料在成型前需困料24h以上。困料前先加入硫酸鋁溶液總用量的70％～80％，困料后再加入余下的硫酸鋁溶液。

硫酸鋁耐火澆注料成型后應(yīng)在干燥空氣中自然養(yǎng)護，在50℃溫度下養(yǎng)護3d才符合強度要求。為加快硬化速度，需加入促凝劑。促凝劑一般采用礬土水泥，其加入量為2％～4％。為改善高溫性能，可加入5％～10％結(jié)合粘土細粉，還可加入膨脹劑等材料以抵消澆注料的收縮。

硫酸鋁結(jié)合耐火燒注料的強度隨溫度變化波動較大，因為在加熱過程中發(fā)生一系列物理化學(xué)變化。常溫下不加促凝劑凝固緩慢，加入促凝劑礬土水泥后會生成硫酸鈣及硫酸鐵，硫酸鎂等。它們之間會相互作用形成長柱狀或針狀交叉生長的新物質(zhì)(硫鋁酸鈣及硫酸鋁鐵等)沉淀析晶，促使?jié)沧⒘夏Y(jié)與硬化。但由于生成物不多，常溫強度較低。在500～600℃前熱處理后強度與烘干后的強度相近。在700～800℃時硫酸鋁和硫鋁酸鹽相繼分解，放出SO₃氣體，使?jié)沧⒘辖Y(jié)構(gòu)疏松，強度降低。在1000℃以上，由于硫酸鹽和硫鋁酸鹽分解得到的活性Al₂O₃易與SiO₃發(fā)生固相反應(yīng)生成莫來石等新物質(zhì)并出現(xiàn)液相產(chǎn)生燒結(jié)，使強度顯著增加。為克服800℃左右結(jié)構(gòu)松、強度低的缺點，可適量加入磷酸溶液采用復(fù)合結(jié)合劑。在復(fù)合結(jié)合劑中磷酸相對含量以25％～50％為宜。硫酸鋁耐火澆注料及硫酸鋁與磷酸復(fù)合結(jié)合劑的耐火澆注料性能見表。

硫酸鋁結(jié)合澆注料使用溫度隨材質(zhì)不同而異。粘土質(zhì)的使用溫度為1300～1350℃；高鋁質(zhì)的為1350～1550℃；剛玉質(zhì)的為1500～1650℃。粘土質(zhì)及高鋁質(zhì)的硫酸鋁耐火澆注料可用于熱處理爐，加熱爐和均熱爐內(nèi)襯。剛玉質(zhì)的可用于高溫窯爐內(nèi)襯。

硫酸鋁結(jié)合耐火澆注料性能