麥爾茲石灰窯懸掛缸是上窯筒的延伸段，缸體用鋼板焊接，其上半部砌耐火磚，下半部用澆注料分塊澆注，既保護(hù)缸體免受石灰石磨損，同時兼具保溫等作用。由于懸掛缸緊靠連接通道，平均每12 min 兩個窯筒交替煅燒，因此懸掛缸處溫度波動頻繁，對耐火材料的熱震穩(wěn)定性提出了更高的要求。目前麥爾茲石灰窯懸掛缸使用的耐磨澆注料為純剛玉質(zhì)，對Fe2O3及SiO2含量限制極其苛刻。
為了提高懸掛缸用耐磨澆注料的熱震穩(wěn)定性，普遍采用高檔次的剛玉制品。剛玉制品雖然耐 火度和荷重軟化溫度都較高，但是在石灰窯使用溫度下無法實現(xiàn)燒結(jié)，且中高溫強度不高；同時，剛玉熱導(dǎo)率高，線變化率大，熱震穩(wěn)定性差。
根據(jù)同類型石灰窯的使用經(jīng)驗，在滿足使用溫度的基礎(chǔ)上，提出了改進(jìn)懸掛缸高耐磨澆注料的技術(shù)路線。具體如下：在不片面追求Al2O3含量和很低雜質(zhì)的前提下，通過添加紅柱石改善熱震穩(wěn)定性，添加適量碳化硅提高抗CaO（堿）侵蝕，添加部分氧化鋁空心球以降低體積密度和熱導(dǎo)率，同時結(jié)合復(fù)合微粉技術(shù)，特別是納米材料以改善流動性，使施工加水量＜5%。
一：試樣制備及分析與討論
選用剛玉、紅柱石等為骨料，純鋁酸鈣水泥為結(jié)合劑，添加SiC細(xì)粉以提高耐堿性，添加堇青石以提高熱震穩(wěn)定性，添加氧化鋁空心球以降低熱導(dǎo)率，添加硼酸以提高燒結(jié)性能，添加超細(xì)粉納米氧化鋁以提高施工性能。制備耐磨澆注料所用原料。
1.1紅柱石加入量對耐磨澆注料性能的影響
紅柱石是藍(lán)晶石族礦物3個同質(zhì)異構(gòu)礦物之一，其分子式為Al2O3·SiO2，具有耐火度高、質(zhì)地純凈、抗侵蝕性好等性質(zhì)。紅柱石在煅燒過程中會 發(fā)生如式（1）所示的化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)槟獊硎透吖枰合啵úＡ啵�，并伴隨4%的體積膨脹。紅柱石轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的膨脹可以抵消耐磨澆注料的收縮，生成的高硅玻璃相熱膨脹系數(shù)極低，有利于提高耐磨澆注料的抗熱震性。
3（Al2O3·SiO2）→3Al2O3·2SiO2+SiO2 （1）
眾所周知，原料粒度不同，耐磨澆注料的理化性能也不盡相同，有研究表明，紅柱石顆粒度 在1～3 mm范圍內(nèi)對于改善耐火材料性能較為明顯。因此在剛玉和紅柱石總量不變的情況下，采用等量替換的方式加入紅柱石，以替代同粒級的剛玉顆粒，紅柱石加入量對耐磨澆注料性能的影響隨著紅柱石用量的增加，在110 ℃和1 100 ℃時紅柱石轉(zhuǎn)變?yōu)槟獊硎彤a(chǎn)生的 體積膨脹可以抵消耐磨澆注料的收縮，因此線變化率基本保持不變，玻璃相的生成使抗折強度和耐壓強度降低；當(dāng)紅柱石用量增加至8%時，在1 350 ℃ 的線變化率急劇增大，這可能是由于在1 350 ℃生成更多的莫來石相導(dǎo)致體積產(chǎn)生較大膨脹所致。
1.2 SiC加入量對耐磨澆注料性能的影響
SiC由于具有高熔點、高硬度、低膨脹性以及高導(dǎo)熱性的特性，添加到耐磨澆注料中有利于提高耐火材料的耐磨性、抗熱震性和熱導(dǎo)率。隨著SiC加入量的增加，熱導(dǎo)率逐漸增加，當(dāng)SiC加入量達(dá)到3%時，熱導(dǎo)率增加至1.63 W/（m·K），符合本試驗的性能設(shè)計要求。
此外，SiC在800 ℃時開始發(fā)生式（2）的氧化反應(yīng)，生成SiO氣體；隨著溫度的升高，在1 000 ℃ 時發(fā)生式（3）的氧化反應(yīng)，生成SiO2保護(hù)膜。致密保護(hù)膜的形成，堵塞了外來物質(zhì)進(jìn)入的通道，有利于提高耐火材料的抗侵蝕性。
SiC（s）+O2（g）=SiO（g）+CO（g）
SiO（g）+1/2O2（g）=SiO2（s）
未添加與添加SiC的試塊有很大區(qū)別，添加SiC的試塊耐堿性為一級。綜合SiC加入量對熱導(dǎo)率及耐堿性的影響，添加量不宜多，當(dāng)SiC添加量為3%時，既能提高耐磨澆注料的耐堿性能，又沒有顯著提高導(dǎo)熱性。
二：耐磨澆注料的綜合性能及應(yīng)用
將骨料、粉料、結(jié)合劑、外加劑等原料經(jīng)過稱量、混合、抽檢、包裝等工序制備了石灰窯懸掛缸用耐磨澆注料。以剛玉和紅柱石為骨料，純鋁酸鈣水泥為結(jié)合劑，添加3%的SiC細(xì)粉、2%的氧化鋁空心球、0.3%的燒結(jié)助劑硼酸、0.8%復(fù)合微粉，制備出耐堿性和熱震穩(wěn)定性優(yōu)良、強度和耐磨性高、施工可操作性適宜的麥爾茲石灰窯懸掛缸用耐磨澆注料在某公司麥爾茲石灰窯上得到應(yīng)用，取得了良好的使用效果，沒有出現(xiàn)任何問題，保證了系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。