低水泥刚玉浇注料用途广泛，有关低水泥刚玉浇注料(包括添加氧化铬、尖晶石、氧化镁)产品研制与应用的文章很多，但系统研究低水泥刚玉质浇注料高温抗折强度影响因素的工作还未见报导。高温抗折强度是浇注料的一个重要性能指标，为此，本工作初步研究了纯铝酸钙水泥、氧化铝微粉、氧化铬微粉、尖晶石粉以及烧成温度对低水泥刚玉基浇注料高温抗折强度的影响。
1试验
1. 1原料
采用的原料为板状刚玉、电熔白刚玉、工业氧化铬微粉(Cr203含量98.5%)、α-Al203微粉(Dm≈4um)、Secar71水泥和烧结尖晶石粉(Al203含量76%，MgO含量23.5%)。
1. 2 试验方法
将上述原料按骨料与基质质量比为72:28配料，共配制了3个系列的试样。第I系列为5组不含尖晶石粉的低水泥刚玉浇注料，第Ⅱ系列为5组添加粒度<0.045mm的尖晶石和氧化铬微粉的低水泥烧注料， 第Ⅲ系为添加粒度<0.022mm尖晶石的低水泥浇注料。将配料混合均匀后振动浇注成型经110℃ 24h干燥后，依据需要，分别在不同温度下烧成，体积密度、显气孔率、加热永久线变化率、耐压强度和高温抗折强度的测定分别按有关的国家标准进行。
2结果与讨论
表1为5组不含尖晶石粉的低水泥刚玉浇注料的试验配方。表2为1600℃ 3h烧后试样的性能指标以及110℃ 24h烘干后试样的高温抗折强度试样1为本试验的标准配方，其加热永久线变化率为0。
表1不含尖晶石原料的试验配方(W)
表2 无尖晶石原料的试样于1600℃ 3h烧后的性能指标
由表1和表2可知，与试样1相比，试样2增加了2%的水泥含量，导致加热永久线变化率增大，体积密度变小，显气孔率变大，高温抗折强度降低;试样3增加了3%的氧化铬微粉含量，试样4同时增加氧化铝微粉含量和水泥含量，烧后线变化均为0，高温抗折强度无明显变化；试样5在增加氧化铬微粉和水泥含量的同时，去掉了氧化铝微粉，导致加热永久线变化率增大，体积密度变小，显气孔率变大，高温抗折强度明显降低。试样1-试样5110℃ 24h烘干后的高温抗折强度与1600℃烧后的相比变化都不大。对不含尖晶石原料的低水泥刚玉浇注料的研究结果表明，加热永久线变化率和高温抗折强度有对应关系，试样膨胀越大，高温抗折强度越低。
表3为5组添加粒度<0.045mm的尖晶石和氧化铬微粉的低水泥浇注料的试验配方。表4为1600℃ 3h烧后试样的性能指标。
表3 添加粒度<0.045mm的尖晶石的试验配方(w)
表4 添加<0.045mm尖晶石的试样于1600℃ 3h烧后的性能指标
由表3和表4可知，5个试样于1700℃烧后的高温抗折强度均比1600℃烧后的高温抗折强度高;同试 样7相比，试样6的水泥含量减少1%，烧后线变化略有降低，高温抗折强度下降明显;试样8试样9的水泥含量增加，加热永久线变化率也增加，高温抗折强度下降明显;试样10同时增加了尖晶石和α-Al2O3微粉含量，烧后线变化为0.1%，高温抗折强度明显提高。含粒度<0.045mm的尖晶石的低水泥铬刚玉浇注料的试验结果表明：水泥含量对高温抗折强度影响较大；在添加适量水泥的同时，适当增加尖晶石含量，可明显提高高温抗折强度，并能控制加热永久线变化率。
表5为4组添加粒度<0.022mm的尖晶石的低水泥浇注料的试验配方。表6为1700℃ 3h烧后试样的性能指标。
表5添加粒度<0.022mm的尖晶石的试验配方(w)
表6添加<0.022mm尖晶石的试样于1700 C 3 h烧后的性能指标
由表5和表6可知，4组试样在1700℃烧后的高温抗折强度均明显高于1600℃烧后的；试样11没有添加α -Al203微粉和氧化铬微粉，加热永久线变化率为0.3%，其高温抗折强度最低;同试样11相比，试样12添加了3%的氧化铬微粉，其加热永久线变化率为0，高温抗折强度有所增加；试样13、试样14降低了尖晶石粉的加入量，同时增加α-Al203微粉，加热永久线变化率均为-0.1%，烧后的高温抗折强度有大幅提高，比未添加α-Al203微粉的试样12还高得多这一组试验表明，α-Al2O3微粉对高温抗折强度影响较大。
比较试样7和试样14可以看出，尖晶石粒度小的试样14，其烧后高温抗折强度高，说明尖晶石粒度对高温抗折强度影响较大。
3结论
(1)加热永久线变化率和烧结温度与低水泥刚玉质浇注料的高温抗折强度关系密切；烧后膨胀越大， 高温抗折强度越低；1700℃烧后试样的高温抗折强度高于1600℃烧后试样的高温抗折强度，1600℃烧后试样的高温抗折强度与110℃ 24 h烘干后试样的高温抗折强度变化不大。
(2)水泥含量、α-Al2O3微粉、尖晶石粒度及加入量对低水泥刚玉质浇注料的高温抗折强度影响较大。 控制加热永久线变化率，添加合适的水泥、α-Al2O3微粉和粒度细的尖晶石粉可以得到高温抗折强度高的试样。