低水泥、超低水泥耐火澆注料是指鋁酸鈣水泥加入量低于8%的可澆注耐火材料。按美國ASTM規定,低水泥澆注料中要求CaO含量小于2.5%,一般在1.0%~2.5%, 當CaO含量小于1.0%時稱為超低水泥澆注料。與普通耐火澆注料不同的是:低水泥、超低水泥澆注料基質中的部分或大部分鋁酸鈣水泥被化學成分與主材質相同或近似的超細粉取代。同時還加入適量的分散劑(減水劑)和一定的遲效促凝劑。由于用超細粉取代部分鋁酸鈣水泥,因而這種耐火澆注料具有如下有點:
(1)澆注料中CaO含量較低,可減少材料中共熔相的生成,從而提高了耐火度、高溫強度和抗渣性。
(2)澆注料的拌和用水量只有普通耐火澆注料的1/2~1/3(約在4%~6%之間),因而氣孔率低、體積密度高
(3)成型養護后生成的低水泥水化物少,在加熱烘烤時不存在大量水合鍵破壞所導致的中溫強度下降,而是隨著熱處理溫度的提高而逐漸燒結,強度也逐漸提高。
低水泥、超低水泥澆注料的材質有黏土主、高鋁質、莫來石質、剛玉質和含碳與碳化硅質等,其配料組成為:耐火骨料、耐火粉料、適量超細粉、適量和少量鋁酸鈣水泥(作為遲效促凝劑)和微量的分散劑(高效解膠劑)。一般采用多級配料,分為5~3mm、3~1mm、1~0.2mm、0.2~0.074mm、0.074~0.044mm和小于1μm。
與同材質的普通耐火澆注料相比,低水泥、超低水泥耐火澆注料的物理性能更好,其抗渣滲透和抗渣侵蝕性也好。典型的粘土質、高鋁質和剛玉質低水泥澆注料的理化指標見下表。
法國拉法占公司首先于20世紀70年代初期研制成功低水泥耐火澆注料,之后有開發成功超低水泥耐火澆注料。80年代已在世界各國得到推廣應用。中國也與80年代中期開發成功并得到推廣用用
現已在冶金、石油化工、機械制造、電力和建材等工業窯爐上推廣應,取得較好的使用效果。粘土質和高鋁質低水泥澆注料可作為加熱爐、均熱爐、各種熱處理爐和回轉窯的內襯。莫來石質度水泥澆注料可作各種高溫燒嘴內襯、加熱爐水冷管包扎等,剛玉質和含鉻剛玉質低水泥耐火澆注料可作煉鋼電弧爐頂三角區內襯、鋼水爐外精煉裝置某些部件的襯體,如噴射冶金用整體噴槍襯體、RH和DH真空脫氣裝置的浸漬管襯體、工頻感應爐內襯、石油化工催化劑反應器的高溫耐磨襯里等。AL2O3—SiC—C質低水泥澆注料用作高爐出鐵溝、化鐵爐出鐵槽、鐵水預處理用整體噴槍等的襯體。MgO—AL2O3質或AL2O3—MgO·AL2O3質的低水泥澆注料用作鋼包和出鋼槽等 內襯。