在乌兹别克斯坦,玻璃、冶金和陶瓷工业领域用耐火制品极其缺乏,特别是在波利阿拉里耶地区尤甚。众所周知,利用传统的方法生产此种用途的耐火制品能耗和劳动量都大,并且生产周期也很长。然而,近年来在生产实践中,在砌筑硅酸盐和冶金工业领域应用的于高温条件下操作的热工窑炉的内衬时,越来越多地使用耐火浇注料。其原因如下:生产费用降低和生产工艺简单;使用温度范围宽(800-1800Y);使用性能优异。在制备浇注料时使用水玻璃、氧化铝水泥和加有特殊添加剂的矿渣波特兰水泥作结合剂。研究发现,生产此种耐火浇注料主要使用高岭土作原料,它属于硅线石类矿物。
在所研制的耐火浇注料的生产工艺中,最需要迫切解决的问题之一是应能保证利用工业废料制备的浇注料具有较高的使用寿命。有文献报道,在用单块砖砌衬时使用粘接性良好的胶结物替代火泥,可以明显延长砖衬的使用寿命。磷酸盐胶结物的热震稳定性和耐火性更好,但其成本高,使用时会受到限制。因此迫切需要研发出性能良好且廉价的结合剂用于耐火材料生产。
由有关资料可知,生产耐火浇注料最普遍使用的结合剂是由氧化铝水泥和水玻璃构成的复合物。在本试验研究中选用的氧化铝水泥由我国提供,水玻璃由乌兹别克斯坦一家企业供给。本试验的宗旨是探讨利用当地的矿物原料和耐材生产废料来合成高铝熟料的可能性。
试验研究
在合成高铝熟料时选用了波利阿拉里耶地区的矿物原料,原料组分的化学成分列于表1。
在合成高铝熟料时所选择的配料组分最佳配比是根据Al2O-SiO2相图[图1(a)]和A.。3:SiO2配比不同的合成物熔融曲线[图1(b)]确定的。