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不定形耐火材料結合劑——鋁酸鈣水泥化學組成與分類
  • 作者:江宣    來源:江蘇江能新材料科技有限公司    時間:2020/6/4    點擊:2628

  世界上最早生產鋁酸鈣水泥的是法國拉法基公司(Lafarge)。早在1908年該公司的J.Bied就獲得了商業化生產鋁酸鈣水泥的專利。目前世界上仍然以拉法基公司的鋁酸鈣水泥品種最全、生產和使用經驗最豐富,其共有六種牌號的鋁酸鈣水泥可用作不定形耐火材料的結合劑,分別為CimentFonduLafarge(Al2O3 40%左右,Fe2O3 15%,簡稱Fon-du)、Secar41(Al2O3 46%,Fe2O3 5%)、Secar51(Al2O3 53%,Fe2O3<1.5%)、Secar60(Al2O3 58%,Fe2O3<1.0%)、Secar71(Al2O3 69%,CaO 30%)和Secar80(Al2O3 80%)。Fondu、Secar41和Secar51均采用高效反射爐熔融法生產:Secar60和Secar71則采用回轉窯燒結法生產;Secar80是用Secar71與活性Al2O3細粉共同混磨而達到Al2O3 80%的。


  我國在1953年用倒焰窯試制高鋁水泥(Al2O3 50%左右的硅酸鈣水泥)成功;從1957年起采用回轉窯燒結法制造高鋁水泥至今已有40余年的歷史;二十世紀六十年代末期研制成功了Al2O3 65%左右的鋁酸鈣水泥,即高鋁水泥-65;為滿足不定形耐火材料更耐高溫的要求,1979年也研制成功了Al2O3大于70%的純鋁酸鈣水泥。目前已能生產Al2O3含量分別為50%、65%、70%、80%和90%的系列鋁酸鈣水泥。


  以上可見,一般按Al2O3含量來劃分鋁酸鈣水泥品種,但并無嚴格的成分標準。我國習慣上將鋁酸鈣水泥分為普通鋁酸鈣水泥(Al2O3 53~72%,CaO 21%~35%)和純鋁酸鈣水泥(Al2O3 72%~82%,CaO 19%~23%)兩大類。普通鋁酸鈣水泥又可分為低鐵型(Fe2O3<2.0%)和高鐵型(Fe2O3 7%~16%)兩種。低鐵型鋁酸鈣水泥中Al2O3含量在53%~56%、CaO含量在33%~35%的稱為高鋁水泥(Highaluminacement,簡與HAC,也稱礬土水泥)Al2O3含量在59%~61%、CaO含量在27%~31%的稱為鋁-60水泥;Al2O3含量在65%-70%、CaO含量在21%~24%的稱為低鈣鋁酸鹽水泥(高鋁水泥-65)。純鋁酸鈣水泥又可分為普通型(Al2O3 72%~78%)和超高鋁型(Al2O3>79%~83%)兩種。此外,根據對某方面物理性能特殊要求,還有早強型鋁酸鈣水泥和高強鋁酸鈣水泥等品種。表1為不同類型鋁酸鈣水泥的化學成分。美國等則將鋁酸鈣水泥劃分為三大類:低純度、中純度和高純度,其成分范圍如表2所列。


1 硅酸鈣水泥的化學成分與礦物組成

 

2鋁酸鈣水泥的成分范圍

 


  世界上對鋁酸鈣水泥的分類及稱呼有時有很大差別。我國一般將Al2O3 50%~56%的鋁酸鈣水泥稱為高鋁水泥(礬土水泥),但也有將純鋁酸鈣水泥以外的鋁酸鈣水泥均稱為高鋁水泥,甚至就將鋁酸鈣水泥稱為高鋁水泥;美國、德國、捷克等高鋁水泥的Al2O3,含量為40%~51%;法國、英國、西班牙等國則將高鋁水泥(HAC)的組成確定為Al2O3 37%~41%,CaO 35%~39%,SiO2 3.5%~5.5%,Fe2O3 9%~12%,FeO 4%~6%,TiO2 1.5%~2.5%,MgO 0.5%~1.0%。


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