耐碱浇注料采用高硅低铝耐碱性好的陶瓷颗粒为骨料，在使用过程中遇到碱气侵蚀时，高硅低铝组分与碱气反应生成高粘度液相，附在浇注料表面，形成釉状保护层，从而阻止碱的侵蚀，杜绝了“碱裂”现象，其耐碱性能为一级；并且利用现代超微粉技术，显著提高了其强度；并具有施工流动性好、施工简便、养护简单等优良特性。

水泥窑的预热器系统、预分解炉、上升烟道和三次风管等部位温度在800～1200℃之间,过去大都采用普通粘土质或高铝质耐火浇注料。由于窑气中碱的富集,普通粘土砖或高铝砖在遭受碱侵蚀时,在砖内形成白榴石(KAlSiO4)、钾霞石(KAlSi2O6)等膨胀矿物,使砖面疏松、开裂,大大影响了窑的操作.为此,针对上述不适用定形砖的部位,研制了性能优异的耐碱浇注料。

耐碱浇注料是以耐火粘土熟料等硅铝质材料为原料,以铝酸盐水泥作结合剂,掺入适当外加剂配制成的具有耐碱性的水硬性浇注料.这类耐碱浇注料与碱蒸气接触时,表面能形成釉面层,阻止侵蚀继续加深.本工作主要研究了SiO2微粉加入量对耐碱浇注料抗碱性、强度和烧后线变化率的影响。

实验证明:硅微粉的加人量对浇注料抗折强度和耐压强度的影响,随着硅微粉加人量的增大,干燥后试样的强度均增大,经以℃的处理后,浇注料的强度虽然随硅微粉加人量的变化有所波动,但均比不加硅微粉的明显增大。又由图可知,随着硅微粉添加量的增大,浇注料的线收缩率也随之增大。综合分析,硅微粉的加人量以为最佳。硅微粉加入量太少,不足以提高浇注料的强度,硅微粉加入量太高,容易产生裂纹,影响浇注料的性能。

高铝水泥用量增加时,可提高浇注料的常温强度,但烧后高温抗折强度、耐压强度都有不同程度的降低,烧后线变化明显增大,主要是由于铝酸盐水泥结合剂的加人,高铝水泥中的将会与基质中的和反应生成低熔物,在高温时形成了较多液相以及水泥胶体失水收缩并产生裂纹所致。当加人适量的硅微粉后,硅微粉的表面积大,活性较高且硅微粉具有充填和促进烧结作用,而使制品的体积密度增加,显气孔率降低,当超微粉与适当的分散剂共同使用时,可填充水泥颗粒间隙,否则这些间隙由水来填充,这样只需要少量的水,就可使浇注料有较好的流变性,并提高耐火浇注料的高温强度。

对1000℃处理后的试样进行显微结构分析,图是颗粒与基质相结合的显微结构,可以清楚地观察到,颗粒内部存在的气孔不多,晶界不明显。

表明晶间结合性较好,而图是试样烧后〕1000℃的显微结构,基质中的骨架结构由粒状刚玉组成,引人的硅微粉与粘土中的Al2O3反应生成莫来石,莫来石穿插或填充在刚玉骨架结构的空隙中,起着强化作用。总之,硅微粉含量较高的试样,莫来石含量也较高,针状或柱状莫来石穿插进入刚玉骨架结构,晶体之间的结合强度较高,起着明显的强化和韧化作用,有利于提高试样的高温力学性能。（基质中形成了大量莫来石相,少量Al一Si尖晶石,以及无定形SiO2。在莫来石发育过程中形成了特殊的网络结构。从而有利于提高制品的高温性能。）