傳統(tǒng)的鋁酸鹽水泥結(jié)合耐火襯料耐火澆注料中，水泥用量—般為12%?30%，用水量9%?13%。用水量高，耐火澆注料的氣孔多，強(qiáng)度低；水泥用量多，雖可獲得足夠高的常溫強(qiáng)度，但由于鋁酸鈣的晶型轉(zhuǎn)變而使其中溫強(qiáng)度顯著降低，同時(shí)水泥耐火澆注料配料反應(yīng)，生成低熔點(diǎn)的鈣長(zhǎng)石或鈣鋁黃長(zhǎng)石，導(dǎo)致高溫強(qiáng)度和抗侵蝕能力的下降。為克服傳統(tǒng)耐火澆注料的上述弊端，人們利用微粉體技術(shù)開(kāi)發(fā)出低水泥耐火澆注料、超低水泥耐火澆注料和無(wú)水泥耐火澆注料。

　　
　　微粉體與高效外加劑的配合使用是低水泥系列耐火澆注料的關(guān)鍵技術(shù)，使用合理的顆粒級(jí)配，微粉體流動(dòng)性較好，幾乎填充主體顆粒間的全部空隙。可將水泥用量降低至8%以下，水用量降至5%?7%，并使耐火澆注料組織結(jié)構(gòu)致密、氣孔率低、強(qiáng)度高、耐磨損、抗侵蝕，因此硅灰耐火澆注料中的應(yīng)用較為普遍。
　　

　 硅灰在耐火澆注料中的作用機(jī)理主要包括以下幾個(gè)方面：

　　
　　1、填充作用
　　
　　采用粒度精心分級(jí)直至亞微粒度的顆粒，耐火澆注料中的水泥含量可減少到大約1%。微粉體的應(yīng)用基于這樣一種假設(shè)，即在標(biāo)準(zhǔn)粒度分布的耐火澆注料中，其密度被在施工過(guò)程中充有過(guò)置水分的顆粒間隙所限制，這些間隙逐漸由更細(xì)的顥粒填充，從而將水取代，剩余的微孔由水化的水泥膠體填充。正是基于這一原理，才導(dǎo)致了低用水量、高密度耐火澆注料技術(shù)的應(yīng)用。使用硅灰的耐火澆注料經(jīng)1000℃燒后，耐火澆注料中的氣孔率由大約20%?30%降低至8%?16%，而傳統(tǒng)耐火澆注料在中溫階段所經(jīng)歷的機(jī)械強(qiáng)度的下降則轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)步上升。
　　
　　2、改善耐火澆注料的流變性能
　　
　　在粗粒子的懸浮液中加入少量的膠體尺寸的超微粉體會(huì)明顯減小懸浮液的表觀(guān)粘度，從而增加耐火澆注料的流動(dòng)度，降低用水以粒度分布類(lèi)似的活性氧化鋁微粉體與硅灰比較，要獲得100%的流動(dòng)度時(shí)，微粉體加入量相同時(shí)，含活性氧化鋁的耐火澆注料用水量比硅灰的用水量高很多。
　　
　　3、形成Si-O-Si鍵結(jié)合的網(wǎng)狀鏈結(jié)構(gòu)
　　
　　形成牢固的Si-O-Si鍵結(jié)合的網(wǎng)狀鏈結(jié)構(gòu)，使耐火澆注料具有良好的常溫與中溫強(qiáng)度。從SiO2微粉體的水化增重率曲線(xiàn)可見(jiàn)，硅灰的水化增重率遠(yuǎn)較晶態(tài)SiO2微粉體高，紅外光譜分析證實(shí)，硅灰水化后表面形成了類(lèi)似于硅膠結(jié)構(gòu)的Si-OH鍵。在40℃左右，Si-OH鍵開(kāi)始脫水聚合成由Si-O-Si鍵結(jié)合牢固的微粉長(zhǎng)鏈：，80℃時(shí)這種聚合作用劇烈并超于完成。這種長(zhǎng)鏈形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并一直保持到250℃也無(wú)變化。而晶態(tài)SiO2微粉體則無(wú)這種網(wǎng)絡(luò)形成。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是含硅灰的耐火澆注料和制品具有很高冷態(tài)強(qiáng)度的原因。
　　
　　不僅如此，含硅灰的耐火澆注料或制品也具有很高的中溫?zé)髲?qiáng)度，其機(jī)理仍然是硅灰所形成的Si-O-Si網(wǎng)狀鏈，它能一直保持到1200℃以上。根據(jù)耐火澆注料中基質(zhì)細(xì)粉的種類(lèi)，硅灰的結(jié)合機(jī)理可以分為三類(lèi)：
　　
　　（1）含Al2O3的細(xì)粉，如各種Al2O3粉、礬土熟料細(xì)粉等，這類(lèi)細(xì)粉一般無(wú)水化反應(yīng)，在低溫下這些粉體附在硅灰所形成的網(wǎng)狀鏈上，具有較高的低溫強(qiáng)度，而在700℃后在鏈的范圍內(nèi)與硅灰反應(yīng)形成非化學(xué)計(jì)量化合物，直到1200℃左右形成較大的莫來(lái)石晶體。由于莫來(lái)石的針狀交錯(cuò)晶體和原網(wǎng)絡(luò)鏈的雙重作用，使其具有很高的中溫(約1000℃)燒后強(qiáng)度。
　　
　　（2）硅灰加入后所接觸到的是能形成水化物的細(xì)粉，如鋁酸鈣水泥、硅酸鹽水泥、β-Al2O3、鎂砂粉等。硅灰加入時(shí)，在低溫下能改變?cè)瓉?lái)的水化物并與它們形成新的水化物，這些水化物也形成網(wǎng)狀鏈，并且除了鋁酸鈣水泥外，β-Al2O3和鎂砂粉與硅灰形成的新水化物鏈都能將其形態(tài)保持到1200℃以上，從而保證了它們具有較高的中溫?zé)髲?qiáng)度;鋁酸鈣水泥與硅灰形成的新水化物鏈可保恃其基本形態(tài)到1100℃，其后則周?chē)纬森h(huán)狀晶體，使耐壓強(qiáng)度比其它幾種略低。
　　
　　（3）硅灰加入后接觸到的是既無(wú)水化反應(yīng)又不與SiO2其它化學(xué)反應(yīng)的粉體，如SiC，ZrSiO4細(xì)粉等。從低溫開(kāi)始直到1200℃以上，這些粉體都附著在硅灰的網(wǎng)狀鏈上，這種網(wǎng)狀鏈在中溫范圍內(nèi)不變的形態(tài)保證了其相當(dāng)高的中溫?zé)髲?qiáng)度。
　　
　　以上就是關(guān)于硅灰在耐火澆注料中的作用，硅灰在年耐火澆注料中使用后，不僅減少了水泥的用量，將水泥用量降低至8%以下，水用量降至5%?7%，并且使得耐火澆注料組織結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增高，更加的耐磨損和抗侵蝕。