超微粉結(jié)合鋁鎂尖晶石質(zhì)耐火澆注料在中小型鋼包上得到應(yīng)用，平均使用壽命約為100次，在馬鋼70t和漣鋼30t的鋼包上使用，其包齡分別為103次和120次;在某廠連鑄比大于70%、出鋼溫度為1680~1720℃，噴槍吹氬的50t鋼包上，包壁和包底厚度分別約為180mm和280mm，其平均包齡為140次，平均侵蝕速度約為0.95mm/次，在凌鋼30t鋼包上，使用壽命為70次。
組成材料和性能
超微粉結(jié)合鋁鎂尖晶石質(zhì)耐火澆注料用的耐火骨料，主要是山西特級(jí)礬土熟料，Al2O3與TiO2含量約為90%，臨界粒徑約為25mm，一般采用連續(xù)顆粒級(jí)配，也有用間斷級(jí)配的；結(jié)合劑為活性的SiO2超微粉，SiO2大于91%，中直徑D50約為3um，另加聚磷酸鈉等分散劑和快干劑。其性能見表1-1。基質(zhì)中均加高檔次的鋁鎂尖晶石粉、剛玉粉和α-Al2O3超微粉。表中編號(hào)1添加電熔鎂砂粉、剛玉粉和α-Al2O3超微粉。表中編號(hào)1添加電熔鎂砂粉，用量約為9%;編號(hào)2添加高純鎂砂粉，編號(hào)4添加MgO約為94%的燒結(jié)鎂砂粉，編號(hào)3、編號(hào)5和編號(hào)6則為中檔鎂砂粉。其細(xì)度均不大于0.088mm。
表1-1 超微粉結(jié)合鋁鎂MA質(zhì)澆注料的性能
從表1-1中看出，uf-SiO2結(jié)合鎂鋁尖晶石質(zhì)耐火澆注料的性能較好，烘干強(qiáng)度高，高、中溫強(qiáng)度適當(dāng)，其強(qiáng)度比在0.7~1.4之間，是較小的。因此該料抗熱震性較好，抗剝落性好;同時(shí)，體積密度較大，顯氣孔率小，即料較致密。1500℃燒后線變化均為正值，呈膨脹狀態(tài)，也有利于抗熱震剝落性。
影響性能的因素
超微粉結(jié)合鋁鎂尖晶石質(zhì)耐火澆注料的性能優(yōu)良，主要在中小型鋼包上應(yīng)用，取得了滿意的效果。與高技術(shù)鋼包耐火澆注料相比，耐火骨料、鎂砂和鎂鋁尖晶石等材料的檔次略低些，因此基質(zhì)組成材料對(duì)超微粉耐火澆注料的性能影響，也有所不同。
SiO2超微粉
耐火澆注料的耐火骨料為Al2O3大于83%的特級(jí)礬土熟料和MgO大于95%的中檔鎂砂，臨界粒徑分別為10mm和3mm，總用量約為70%;耐火粉料為Al2O3>65%和MgO>24%的鋁鎂尖晶石粉、鎂砂粉，特級(jí)礬土熟料粉和SiO2超微粉等，其合量為30%左右。在澆注料基質(zhì)中，固定鋁鎂尖晶石和中檔鎂砂的用量，調(diào)整SiO2用量對(duì)澆注料性能的影響。uf-SiO2超微粉用量為1a~5a時(shí)，其機(jī)制組成中相對(duì)應(yīng)點(diǎn)的SiO2含量分別約為：6.2%、9.3%、12.5%、16.0%和19.1%，其m(MgO)/m(Al2O3)分別為0.64%、0.68%、0.72%、0.77%和0.83%。從圖中看出，隨著uf-SiO2用量的增加，烘干耐壓強(qiáng)度顯著增加，1500℃燒后耐壓強(qiáng)度變化不大，一般在49~57MPa之間，也有增加趨勢(shì);1500℃燒后線變化和顯氣孔率，則不斷降低。當(dāng)uf-SiO2用量超過一定量時(shí)，基質(zhì)組成則落到MA-M2S-M2A2S2三角形區(qū)域內(nèi)，尖晶石和鎂橄欖石等礦物形成量較大，產(chǎn)生較大的體積膨脹，但難抵消大量液相生成而產(chǎn)生收縮，表現(xiàn)為體積密度致密化、顯氣孔率降低和燒后膨脹直線降低。所以，用uf-SiO2做鋁鎂尖晶石質(zhì)耐火澆注料結(jié)合劑，應(yīng)選擇最佳的用量約為2a，以確保其基質(zhì)組成點(diǎn)落在MgO-M2S-MA三角區(qū)域內(nèi)，獲得高性能的耐火澆注料。
