氧化钙熟料抗水化性能的改进――磷酸铝

    氧化钙是炼钢、炼铁业必备的一种造渣材料，但氧化钙、CaO－MgO用作耐火材料却因其易水 化而受到影响。日本的有关研究人员研究了磷酸铝对改善氧化钙质熟料抗水化性能的作用。

    实验用主要原料为碳酸钙、氢氧化钙和轻烧镁砂，抗水化剂为乳酸铝、硅酸钠和磷酸铝。其 中硅酸钠和磷酸铝以液体形式加入，目的是为了便于均匀地分散。试样的制备过程为：先将碳酸钙、氢氧化钙、轻烧镁砂和乳酸铝充分混合 ，再根据不同配方加入硅酸钠、磷酸铝和水制成泥浆。每个配方中的加水量相同。经110℃ 干燥处理后，用90MPa的单向压力压制成直径为50mm、高为15mm的圆柱试样。试样再次被加 热至高于110℃，然后放入电炉中，以每分钟5℃的速度加热至1750℃，保温2小时。将获得 的烧结试样碾碎、过筛，得到粒度为2.8～5.8mm的颗粒。将颗粒在烧杯中加水煮沸，沸腾时 间范围为0～120分钟。然后利用灼烧实验测定灼减量，灼减量越低，材料的抗水化性能越好。

    根据实验结果分析可得：无论磷酸铝以何种比例加入，灼减量都随着沸腾时间的增加而增加 。另一方面，不考虑沸腾时间，随着磷酸铝加入量的增加，灼减量减少。这就表明磷酸铝的 加入有助于提高材料的抗水化性能。在磷酸铝加入量不同的情况下，通过沸腾时间对烧结试 样抗水化性能的影响的分析得出：无论沸腾时间长短，磷酸铝加入量为5％的烧结试样的灼 减量最少，即磷酸铝加入量为5％时能最有效地提高材料的抗水化性能。此外，根据对试样 体积密度和显微结构的分析可以得出：试样的致密化和晶体长大都有助于提高材料的抗水化 性能。Ca－Si－P－Na化合物的形成也有助于改善材料的抗水化性能。