镁质浇注料用结合剂

镁质耐火浇注料是由电熔镁砂或烧结镁砂骨料及其细粉配制而成的。结合剂采用方镁石水泥、氯化镁、硫酸镁、水玻璃、多聚磷酸盐等。采用方镁石水泥结合的镁质耐火烧注料具有纯度髙、烧后线变化小、荷重软化点高等优点。但随着热处理温度的升高，特别是在400?1200℃之间，由于镁砂水化生成的氢氧化镁脱水而失去胶结作用，耐火骨料和粉料的结合很松弛，固相反应又很弱，致使耐火浇注料的强度急剧下降。易发生疏松，剥落现象。

    镁质耐火浇注料因具有耐火度高、抗碱性渣侵蚀性能优异和不污染钢水的特点，应用于洁净钢生产的冶金容器内。镁质浇注料用结合剂包括铝酸钙水泥、硅灰和氧化硅溶胶。铝酸钙水泥结合浇注料早期强度高，但水泥结合剂引入CaO，在高温条件下易产生低熔相，降低了材料高温使用性能。溶胶结合浇注料，养护时间长，脱模强度较低，难于脱模，并且硅溶胶结合剂不利于存储和运输。现有镁质浇注料的基质组成中常加入硅灰，一方面改善浇注料的流动性，另一方面基质中的氧化镁和硅灰与水反应生成镁硅水合物胶凝结合相，提高材料强度和抗爆裂性能。因此促进镁硅水合物结合相的生成有利于提高镁质浇注料性能。然而，镁质浇注料基质内氧化镁与硅灰和水反应生成镁硅水合物的速率缓慢，镁硅水合物生成量少，导致镁质浇注料的结合强度依然较低。
 

    采用水玻璃作结合剂的镁质耐火浇注料具有强度高、抗碱性和钠盐熔融物侵蚀能力等优点。但由于使用水玻璃作结合剂而带入大量的Na2O(或K2O)和SiO2，因此，使镁质耐火浇注料的耐火性、荷重软化点等大幅度降低，从而限制了水玻璃结合浇注料的最高使用温度。

    为解决镁硅水合物生成速率缓慢和生成量少的问题，可以通过增加硅灰的加入量，促进镁硅水合物的生成。但是，高含量的氧化硅会降低了镁质浇注料的抗渣性能以及向钢水增氧，降低钢液质量，或者采用添加硅酸盐添加剂的方法，加速硅灰的溶解反应，进而加快镁质浇注料中镁硅水合物的生成。但是，硅酸盐添加剂会降低浇注料的流动性，影响施工。

    以聚磷酸盐结合的镁质耐火浇注料具有烧后强度高，强度随热处理温度升高下降幅度小，荷重软化点高，热震稳定性较好等优点。但在高温下(1400℃以上)，由于P2O5大量挥发使镁质浇注料强度降低。在一般情况下，镁质浇注料采用聚磷酸钠作结合剂的较多，如常见的有三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或多聚磷酸钠等。聚磷酸盐的聚合程度和P2O5含量对浇注料的强度影响较大。当聚磷酸盐的平均聚合度为24时，浇注料强度最大。另外，为了提高镁质耐火浇注料的高温强度，向组分中加入适量含钙材料(如碳酸钙等)，以便在高温下生成结合强度高，在高温下稳定存在的Na2O?2CaO?P2O5相。但无论使用上述何种结合剂都很难克服镁质耐火浇注料易水化问题及在干燥过程中发生裂纹的现象。为此，采用添加适量氧化硅超细粉的方法可克服水化问题。