鋁酸鈣水泥是以一鋁酸鈣或二鋁酸鈣為主要礦物成分的水泥。它是以天然鋁礬土或工業氧化鋁與碳酸鈣（石灰石）按一定比例配合，經煅燒或電熔而製成的，也有用鐵礬土與石灰石配合經熔融而製成。
基本介紹
- 中文名：鋁酸鈣水泥
- 外文名：Calcium aluminate cement
- 主要礦物成分：一鋁酸鈣或二鋁酸鈣
- 製作方法：煅燒或電熔
- 分類：普通鋁酸鈣水泥和純鋁酸鈣水泥
- 學科：冶金工程
成分與分類：,硬化機理,用途,
成分與分類：
鋁酸鈣水泥按其化學成分可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%）兩類。普通鋁酸鈣水泥又可分為低鐵型（Fe2O3<2%）和高鐵型的（Fe2O37～16%）兩種，低鐵型的鋁酸鈣水泥又可分為礬土水泥（Al2O353～56%，CaO 33～35%）、鋁－60水泥（Al2O359%～61%，CaO 27～31%）和低鈣鋁酸鹽水泥（Al2O3 65～70%，CaO 21～24%）。純鋁酸鈣水泥又可分為普通型（Al2O3 72～78%）和超高鋁型（Al2O3 78～85%）的兩種。此外還有快硬早強鋁酸鈣水泥。
不同類型的鋁酸鈣水泥的化學成分和礦物組成如表所示：
礦物名稱 熔點/℃ 凝固性 硬化時間 水硬強度 特徵
鋁酸一鈣CaO·Al2O3 1600 有 數小時～十幾小時 高強度 鋁酸鈣水泥主要成分
二鋁酸鈣CaO· 2Al2O3 1600 有 同上 有 高級高鋁水泥量較多
硬化機理
鋁酸鈣水泥的凝結與硬化速度也與養護溫度有關。CA2礦物隨養護溫度提高，凝結硬化速度加快，而CA礦物有些反常，在20℃左右較快，到30℃又變慢，高於30℃又變快。根據鋁酸鈣水化物加熱過程中相變情況，選擇合適的養護條件是非常重要的。因為鋁酸鈣水泥水化時生成的水化物隨養護條件不同而異。
在實際使用時常常會看到很多不同標號的鋁酸鈣水泥，標號是水泥養護一定時間後所達到的強度。如以CA為主礦物的鋁酸鈣水泥，一般是以其養護3d後所達到的強度為標號。而以CA2為主礦物的鋁酸鈣水泥是以其養護7d後所達到的強度為標號。
用途
酸鈣水泥主要用作耐火澆注料和耐火噴射料的結合劑，對於普通鋁酸鈣水泥的要求主要有兩點：
（1）合適的凝結時間，以保證具有充分的作業時間，一般要求初凝大於1h，終凝小於8h，初凝和終凝之間的時間間隔越短越好；
（2）足夠的早期強度，即養護一天即能達到該水泥標號指定的強度的60%~70%，養護3天能達到90%以上。
而對純鋁酸鈣水泥除上述兩點外，還要求具有一定的耐火度和良好的作業性能，以滿足施工要求和高溫使用要求。
中、低檔耐火澆注料，如黏土質、高鋁質等澆注料採用普通鋁酸鈣水泥作結合劑。高檔耐火澆注料，如剛玉質、莫來石質、含鉻剛玉質、剛玉-尖晶石質等澆注料採用純鋁酸鈣水泥作結合劑。普通耐火澆注料鋁酸鈣水泥加入量為10%~20%，低水泥耐火澆注料加入量為5%~7%，超低水泥澆注料加入量小於3%。
在不定型耐火材料中，以鋁酸鈣水泥做結合劑的澆注料使用廣泛。
（1）粘土質澆注料的使用溫度為1300-1450度，一般用作軋鋼加熱爐，各種熱處理爐、鍋爐、豎窯和迴轉窯預熱帶的內襯。
（2）高鋁質澆注料的使用溫度為1400-1550度，可用於各種熱處理爐內襯和燒嘴。電爐出鋼槽、石灰豎窯高溫段、迴轉窯窯頭、電廠鍋爐內襯。
（3）剛玉質澆注料的使用溫度為1500-1650度，主要用於各種高溫爐和高溫構件的襯體買入鋼水真空脫氣裝置的浸漬管外臣、噴射冶金和吹氬整體噴槍的襯體，電爐頂三角區襯體，LF爐爐蓋，石化工業催化裂化反應器的高溫耐磨襯體等。
