耐火浇注料的研制与性能检测学号：姓名：班级：一、综述部分浇注料：一种由耐火物料加入一定量结合剂制成的粒状和粉状材料。
具有较高流动性，适用于以浇注方式成型的不定形耐火材料。
1.骨料本实验要求采用特级高铝矾土（特级高铝矾土分级：5~3mm；3~1mm；1~0mm;0.088mm）为组要原料。
特级高铝矾土采用粗、中、细三级级配。
三级级配应符合“两头大、中间小”的原则，减少中间颗粒，增加细粉，并适当增大临界颗粒尺寸，可获得气率低，荷重软化温度和热震稳定性高，以及结构强大的制品。
对于组织结构不均匀的矾土熟料，为避免颗粒表面易出现二次莫来石化反应，使粗颗粒表面出现网裂，因而不宜用较大的临界颗粒尺寸。
高铝矾土的加热变化主要分为三个阶段，即分解、二次莫来石化和重结晶烧结过程。
由于烧结基本上开始于二次莫来石化完成的温度，所以要使其烧结，促进充分的二次莫来石化是达到充分烧结的必要条件，适当提高烧结温度是必要的措施。
2.细粉如硅灰、α—Al2O细粉，浇注料中的细粉，对实现瘠性紧密堆积，避免粒度偏析，保证混合料的流动性，提高浇注料的致密性与结合强度，保证其体积稳定性，促进其在服役中的烧结和提高其耐侵蚀性都是极其重要。
在浇注料中由于结合剂的加入，往往产生助熔作用，使浇注料基质部分的高温强度、体积稳定性和耐侵蚀性有所减弱。
在高温下浇注料的基质部分一般都要收缩。
3.结合剂水泥结合剂。
水泥结合剂属于无机结合剂，多是在常温下皆可起结合作用的永久性结合剂，在不定形耐火材料中应用十分广泛。
其化学组成主要是Al2O 3和CaO，其矿物组成为铝酸一钙CA,铝酸一钙CA2等，其性质主要取决于矿物组成，铝酸一钙CA是其主要矿物，具有很高的水硬活性。
4.添加剂六偏磷酸钠，它是浇注料生产中经常使用的一种添加剂，六偏磷酸钠常温下凝结硬化速度正常，硬化后应具有相当高的强度。
六偏磷酸钠的凝结硬化，除了有些与耐火材料之间发生化学反应新的产物以外，主要是由于产生聚合作用形成大分子和凝聚体以及与被结合物之间产生较强粘附作用的结果。
而且六偏磷酸钠还具有耐高温性能。
5.研究现状浇注料是近年来生产与使用最广泛的一种不定型耐火材料。
主要用于构筑各种加热炉内衬等整体构筑物。
目前在加热炉中，不仅广泛使用普通不定型耐火从材料，还可以使用轻质不定型耐火材料，并向纤维方向发展。
不定型耐火材料的应用也在进一步发展。
6.存在问题与相同材质的耐火制品相比，多数不定形耐火材料，由于成型时所加的外力较小，在烧结前甚至烧结后的气孔率较高；在烧结前构筑物或制品的某些性能可能因产生某些化学反应而有所变动，有的中温强度可能稍微降低；由于结合剂和其他非高温的存在，其高温下的体积稳定性可能稍微降低；由于其气孔率较高，有的还因结合剂的影响，可能使其耐侵蚀性较低。
关键词：浇注料高铝质耐火材料抗折强度耐压强度气孔率体积密度二、实验部分㈠实验目的1.掌握制作高铝质耐火浇注料所需原料及用途。
2.简单了解高铝质耐火浇注料制作、烧成等工艺过程。
3.熟悉不定型耐火制品各项性能的检测方法。
4.熟悉各种设备的名称、用途及掌握简单操作步骤。
㈡实验步骤1.高铝质耐火材料试样制作⑴实验器材JJ-5S水泥胶砂搅拌机、GZ-85型水泥胶砂振动台、电子称、100ml 量筒、模具、镘刀、油刷⑵实验步骤①根据设计的配方准确称量各种原料、外加剂的质量，并分别放置（试样总重为1500g精确至1克）②将称好的原料放入搅拌机中，边搅拌边加入水，将搅拌好的泥浆放置半径测量仪中测得数据，在仪器上振动24s。
③准备好的试模紧固在振动台上，将混合好的泥料放入模具，启动振动台，边振动边用镘刀将试模内料面拉毛，直至振动结束。
制成160mm×40mm×40mm的试样用于实验。
④从振动台上取下试模，用镘刀轻轻除去高于试模的料，并抹平表面。
⑤从加水开始到试样成型的全部过程不得超过10分钟。
2.高铝质试样的养护气硬性耐火浇注料试样带模置于温度15~25℃的自然环境中，养护24小时后脱模，修除边棱毛刺。
脱模后分别量取试样的长并记录入下表一。
实验数据的记录表一：3．高铝质试样的烘干⑴实验器材电热恒温鼓风箱、游标卡尺、KZY-600电动抗折试验机、WAW-1000微机控制电液伺服万能试验机。
⑵实验步骤对需要测定重烧线变化的试样，再养护后测量尺寸。
测量方法见重烧线变化的测定方法。
随后同其他试样一起放入电热干燥箱中，再110±5 ℃条件下干燥恒重。
干燥后试样随烘箱冷却至室温。
冷却后试样应存放在干燥处，防止吸收水分。
并将烘干后试样儿的长、3—1的宽和常温下3—1的常温抗折强度和常温耐压强度记入下表实验数据的记录：表二：4.高铝质试样的烧成⑴实验器材游标卡尺、KZY-600电动抗折试验机、WAW-1000微机控制电液伺服万能试验机烘干后试样放入高温重烧电炉中，炉底垫入同种材质垫砖或砂粒，按设计的烧成温度去按要求以一定升温速率加热、保温、冷却。
烧成后试样于常温下取出，表面处理干净，无变形、无裂纹，才可以进行性能检测。
并再次测量试样儿的长、宽、高及烧结后试样的常温抗折强度和常温耐压强度并记入下表三。
实验数据的记录：表三：㈢、高铝质试样的性能测定及实验数据处理可按下列顺序进行各项性能的测定：1.线变化率的测定（分脱模后、烘干后、烧成后测量三次长度）;实验步骤：（1）试样烘干：试验前，试样须在110℃±5℃下烘干。
（2）试样测量：在试样两端面相互垂直的中心线上，距离边棱5~10mm 处的两个位置，对称的测量试样的长度，精确至0.01mm。
（3）试样加热：以成型面为底面，放入加热炉内的均热区。
试样间距不小于20mm，试样与炉壁之间距离不小于70mm，试样放在同材质的垫砖上，按一定速率升温，低于试验温度50℃时按4～6℃/min，低于试验温度50℃至试验温度为1～2℃/min。
保温3小时。
（4）测量：试样随炉冷却至室温，按（2）所述相同位置上测量试样的长度。
线变化率的计算(数据来自表一、表二、表三)<1>烘干线变化率：△Ld =（L1-L）/L*100%式中：△Ld—试样烘干线变化率，%L1─烘干后试样的长度，mmL─烘干前试样的长度，mm△Ld3-1=（160.20-160.00）/160.00*100%=+0.1%△Ld3-2=（160.52-160.20）/160.20*100%=+0.1%△Ld3-3=（160.54-160.32）/160.32*100%=+0.1%<2>烧后线变化率：△Lh =（L2-L）/L*100%式中：△Lh—试样烧后线变化率，%L2─焙烧后试样的长度，mmL─烘干前试样的长度，mm△Lh3-2=（159.60-160.20）/160.20*100%=-0.4%△Lh3-3=（159.62-160.32）/160.32*100%=-0.4%2.显气孔率和体积密度的计算另外两条试样烘干后进行抗折强度的测定，此时为4个半条试样，再分两组分别测定耐压强度用2个半条试样进行显气孔率、体积密度的测定.原理：称量试样的干燥质量再用液体静力称量法测定试样体积，计算出试样显气孔率、体积密度。
实验器材：BL-2000F型带溢流管天平、XOK-04型显气孔率、体积密度测定仪、水桶、饱和水的湿毛巾实验步骤：（1）干燥试样的称量：先把试样表面细碎的颗粒刷净，称量每个试样的质量记为m1，精确至0.01g。
（2）试样浸渍：将试样放入容器内置于抽真空装置中，抽真空至压力小于2.5Kpa，保持恒压5min，然后在5min内缓慢注入浸渍液，直至试样完全淹没，在真空下再保持30min，使试样充分饱和。
（3）饱和试样表观质量测定：将饱和试样迅速移至带溢流管的容器中，吊在天平的挂钩上，，待浸渍液完全淹没试样并于液面平静后，称量饱和试样在液体中的悬浮质量，记为m2，精确至0.01g。
（4）饱和试样质量测定：从浸渍液中取出试样，用饱和了液体的毛巾，小心的擦去试样表面多余的液体（不得把气孔中的液体吸出）。
立即称量饱和试样在空气中的质量，记为m3，精确至0.01g。
实验数据的记录：表四<1>显气孔率的计算：Pa=(m3-m1)/(m3-m2)*100%Pa─试样的显气孔率，% m1─干燥试样的质量，gm2─饱和试样的表观质量，gm3─饱和试样在空气中的质量，g①烘干后：Pa3-1=(390.58-369.01)/(390.58-261.14)*100%=17%②焙烧后：Pa3-2=(392.28-378.12)/(392.28-265.79)*100%=11%Pa3-3=(379.07-364.95)/(379.07-265.72)*100%=12%<2>体积密度：Db =m1*De/（m3-m2）Db─试样的体积密度，g/cm3De─在实验的温度下，浸渍液体的密度，g/cm3该浸渍体为水，De=1 g/cm3①烘干后：Db3-1=369.01*1/（390.58-261.14）=2.85 g/cm3②焙烧后：Db3-2=378.12*1/（392.28-265.79）=2.99 g/cm3Db3-3=364.95*1/ (379.07-265.72) =2.98 g/cm3实验数据的绘图：根据下列数据绘制图表烘干3-1 烧后3-2 烧后3-3体积密度g/cm3 2.85 2.99 2.98显气孔率/% 17 11 123.常温抗折强度的测定原理:是在三点弯曲装置上，以规定的加荷速率对规定尺寸的试样施加张应力，直至试样断裂。
实验器材：WAW-1000微机控制电液伺服万能试验机实验步骤:（1）测量试样中部的宽度和高度，精确到0.1mm（2）以试样成型侧面做承压面，将试样置于抗折夹具的支承辊上，置于支承辊中央并垂直于试样长轴。
（3）以一定的速率对试样均匀加荷，直至其断裂。
试验数据和结果计算:常温抗折强度：Rr=（3FL）/（2bh2）式中： Rr ——试样的常温抗折强度，MpaF ——试样断裂时的最大载荷，KNL ——支承辊间的距离，mmb ——试样中部的宽度，mmh ——试样中部的高度，mm实验数据的记录：表五：4．常温耐压强度测定原理：在加压装置中，以规定的加荷速率对规定尺寸的试样施加压应力，直至试样破坏。
实验仪器：耐压试验机试验步骤：（1）测定常温耐压强度，可用常温抗折强度试验后的半条试样。
（2）将试样受压面置于压板中心，以一定的速率对试样进行均匀加压，直至试样破坏为止，记录试验机此时指示的最大载荷。
实验数据的记录：表六：5．热震稳定性的测定原理：在给定的试验温度和冷却介质条件下一定形状和尺寸的试样，在经受急冷急热的温度变化后，通过测量其受热端面破损程度来确定耐火制品的抗热震稳定性。