TW201402521A - 高溫非濕性耐火材料添加劑系統 - Google Patents

高溫非濕性耐火材料添加劑系統 Download PDF

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Abstract

一種配方產生抵抗機械損傷並且抵抗高溫下合金之侵蝕及穿透之非濕性表面。非濕性添加劑係下列之組合：(a)六鋁酸鈣；以及(b)硫酸鋇、碳酸鍶、硫酸鍶、碳酸鋇或這些材料之組合。非濕性添加劑可搭配聚集體、基質及矽灰一起使用。

Description

高溫非濕性耐火材料添加劑系統
本發明係關於一種用於產生抵抗機械損傷並且抵抗高溫下合金之侵蝕及穿透之非濕性表面之配方。
因為熔融鋁能夠將氧化物耐火材料化學轉換成元素形式，所以耐火材料易被熔融鋁及鋁合金侵蝕。由於耐火材料被侵蝕，促進耐火材料表面上氧化鋁(金鋼石)生長，此限制耐火材料功能並且減小爐容量。
在此應用中，通常將非濕性添加劑添加至耐火材料，改進耐火材料對鋁的侵蝕之抵抗力。經發現數種非濕性添加劑在傳統操作溫度(<1800℉,<1000℃)下有效防止侵蝕。
近來市場需求已使鋁爐操作者藉由增加爐操作溫度以便更迅速熔融鋁進料來增加產能。爐腹帶區(belly band zone)的操作溫度已增加超過2000℉(1100℃)，因而增加爐腹帶耐火材料之侵蝕速率並且造成爐早期磨耗，此係由於非傳統的濕性添加劑在更高溫度失效。需要新範圍之非濕性添加劑，以在高達且包含2200℉(1200℃)的高操作溫度維持耐火材料的侵蝕抵抗 力。
耐火可鑄性材料(refractory castable)需要添加去絮凝劑及矽灰(silica fume)，以便在典型的鋁爐操作溫度範圍內形成高強度。為耐受操作期間之機械磨耗，需要高強度。去絮凝劑輔助矽灰分散，使矽灰可與其他細基質組分反應並且提供強鍵結系統。若無矽灰及去絮凝劑，則直到曝露在習知可發生陶瓷鍵結之2000℉(1100℃)以上的溫度才能達到耐火材料強度。
當前抗鋁穿透及侵蝕最佳技術採用硫酸鋇作為非濕性添加劑。在正常爐操作溫度下硫酸鋇提供良好的防金屬穿透保護，但曝露在超過1800℉(1000℃)溫度後失效。
據報告，另一高溫預燒後維持非濕性特性的技術為添加鍶化合物(諸如硫酸鍶或碳酸鍶)來取代硫酸鋇。經發現添加碳酸鍶來取代硫酸鋇在預燒至2192℉(1200℃)後提供更佳的防穿透保護，但仍然有明顯穿透。
據報告，又一高溫預燒後維持非濕性屬性的技術採用六鋁酸鈣聚集體(Bonite)，其本質上對熔融鋁為非濕性。但是，在有矽灰存在時六鋁酸鈣不穩定，此係因為在升高溫度有液體形成而造成耐火材料燒結及收縮。因此，採用六鋁酸鈣聚集體的耐火材料對熔融氧化鋁之侵蝕具高抵抗力，但是亦具有相對低強度並且易於在爐清潔操作期間機械磨耗。
本發明係關於一種耐高溫、非濕性、強度高、 耐機械磨耗之配方，其可用作為一耐火材料以包含熔融金屬及合金，諸如熔融鋁及熔融鋁合金。
該配方之一般形式係一種基於鍛燒鋁礬土(calcined bauxite)聚集體之低水泥可鑄性耐火材料(low cement castable)，其含有高純度氧化鋁基質並且添加矽灰以改良強度。在本發明之一些實施例中，可自該配方省略矽灰。基質中之非濕性系統可係下列項目之組合：(a)六鋁酸鈣；及(b)硫酸鋇、碳酸鍶、硫酸鍶、碳酸鋇或這些材料之組合。除鍛燒鋁礬土之外之聚集體(例如，較低純度氧化鋁-矽石聚集體)可與粗粒子大小成分中的鍛燒鋁礬土聚集體組合，或取代粗粒子大小成分中的鍛燒鋁礬土聚集體，而不會減低非濕性添加劑混合物之功能。例如，基質中之非濕性添加劑系統可係6重量百分比六鋁酸鈣及3重量百分比硫酸鋇之組合。非濕性系統與添加之矽灰一起作用，矽灰之量為，例如，0.1重量百分比至6重量百分比、0.5重量百分比、1重量百分比、2重量百分比、3重量百分比、4重量百分比或5重量百分比。
圖1係含有6%硫酸鋇之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試驗後之截面相片；圖2係含有6%硫酸鍶之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試驗後之截面相片；圖3係用1500℉(815℃)預燒含有6%硫酸鋇之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試 驗後之截面相片；圖4係用2192℉(1200℃)預燒含有6%硫酸鋇之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試驗後之截面相片；圖5係用1500℉(815℃)預燒含有6%六鋁酸鈣之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試驗後之截面相片；圖6係用2192℉(1200℃)預燒含有6%六鋁酸鈣之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試驗後之截面相片；圖7係用2192℉(1200℃)預燒含有11%六鋁酸鈣之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試驗後之截面相片；圖8係用1500℉(815℃)預燒含有6%六鋁酸鈣及2%硫酸鋇之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試驗後之截面相片；圖9係用2192℉(1200℃)預燒含有6%六鋁酸鈣及2%硫酸鋇之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試驗後之截面相片；圖10係用2192℉(1200℃)預燒含有6%六鋁酸鈣及6%硫酸鋇之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試驗後之截面相片；圖11係用2192℉(1200℃)預燒含有6%六鋁酸鈣及3%碳酸鍶之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試驗後之截面相片； 圖12係用1562℉(850℃)預燒含有6%六鋁酸鈣及3%硫酸鋇之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試驗後之截面相片；圖13係用2192℉(1200℃)預燒含有6%六鋁酸鈣加3%硫酸鋇之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試驗後之截面相片；圖14係用2192℉(1200℃)預燒含有6%六鋁酸鈣加3%硫酸鋇與4%矽灰之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試驗後之截面相片；以及圖15係用2192℉(1200℃)預燒含有6%六鋁酸鈣加4%碳酸鋇之基於Mulcoa 70聚集體之低水泥可鑄性耐火材料之樣品在浸漬試驗後之截面相片。
在本發明之組成物中可發現下列組分：
(A)一聚集體
(B)非水泥基質
(C)矽灰
(D)水泥
(E)一非濕性添加劑系統
組成物百分比係以乾重為基礎給定，除非另外指明。
(A)鍛燒鋁礬土係習用之聚集體。但是，可用其他聚集體代用，諸如富鋁紅柱石(mullite)或富鋁紅柱石粒狀體(50%至70%氧化鋁含量)、板狀氧化鋁(tabular alumina)或白色熔氧化鋁(white fused alumina)或碳化 矽。總聚集體含量可在總組成物之55至80重量百分比範圍內。較低純度氧化鋁-矽石聚集體可被併入於粗粒子大小成分中。
可於聚集體成分中使用MULCOA 70。MULCOA係含有至少68.0重量百分比氧化鋁及至多1.5重量百分比氧化鐵(III)之耐火鍛料(refractory calcine)。MULCOA 70含有68.8重量百分比Al2O3、26.8重量百分比SiO2、2.82% TiO2、1.22% Fe2O3、0.06% CaO、0.07% MgO、0.07% Na2O、0.05% K2O及0.11% P2O5。
(B)基質或黏著劑之非水泥部分可包括氧化鋁(例如，板狀氧化鋁、白色熔氧化鋁、鍛燒氧化鋁、各種反應性氧化鋁及這些材料之組合)，例如，氧化鋁之量為5至25重量百分比。
(C)矽灰可以自1重量百分比(包含1重量百分比)至6重量百分比(包含6重量百分比)範圍內之量存在。例如，本發明之配方可含有2重量百分比矽灰或4重量百分比矽灰。
(D)水泥組分可係鋁酸鈣水泥。本發明之特定實施例可含有70%氧化鋁之水泥(諸如Secar 71)或80%氧化鋁之水泥(諸如Secar 80)或該兩者之組合。總水泥含量可自1重量百分比至15重量百分比變化；或自2重量百分比至6重量百分比變化。
(E)該非濕性添加劑系統之一組分(標示為組分A)可係濃稠六鋁酸鈣(如Almatis所供應之Bonite)。該配方之六鋁酸鈣含量可係在3至15重量百分比範圍 內，粒子大小小於0.5mm。粒子大小係由分布中的最大粒子直徑所界定，或由分布中的最高及最低粒子直徑所界定，除非另外指明。一種配方可含有5至8重量百分比的六鋁酸鈣並且粒子大小小於45微米(0.045mm)。該配方可含有4至10重量百分比六鋁酸鈣或6重量百分比六鋁酸鈣。
可用作為該非濕性添加劑系統之組分之其他化合物(標示為組分B)係硫酸鋇、碳酸鋇、硫酸鍶及碳酸鍶。該非濕性添加劑系統之非六鋁酸鈣組分可構成該配方之0.5至6重量百分比或可構成該配方之1至4重量百分比。
在本發明之配方之某些實施例中，添加劑組分A(六鋁酸鈣)之重量百分比大於添加劑組分B(硫酸鋇、硫酸鍶、碳酸鍶及此等化合物之組合)之重量百分比。添加劑組分B之重量係在添加劑組分A之10至99重量百分比或10至80重量百分比範圍內之配方亦在本發明範疇內。添加劑組分B之重量係在添加劑組分A之40至70重量百分比範圍內之配方亦在本發明範疇內。
該配方亦可含有諸如去絮凝劑或分散劑之添加劑。可添加六(聚)偏磷酸鈉或聚羧酸鈉酯作為分散劑；可添加檸檬酸或硼酸作為緩凝劑(set retarders)；亦可存在熔損纖維(burnout fiber)以輔助乾涸。
本發明之某些實施例可描述為低水泥可鑄性耐火材料，本文其定義為含有水硬性鋁酸鈣水泥之可鑄性耐火材料(castable refractory)，在鍛燒基礎上其總石 灰(CaO)含量介於1.0%與2.5%之間。相對於含有>2.5%石灰之習知可鑄性耐火材料，水泥係以反應性氧化鋁、矽灰及去絮凝劑或分散劑部分取代(以減少水需求)。
本文中將鋁酸鈣水泥定義為高純度水硬性水泥，其含有CaO‧Al2O3，且具較少量之其他鋁酸鈣相位。70%氧化鋁產品(諸如Secar 71)之標稱組成係30% CaO及70% Al2O3。80%氧化鋁產品(諸如Secar 80；亦含有自由氧化鋁)之標稱組成物係19% CaO及81% Al2O3。任一者將與水反應以藉由形成水合物作為黏著劑相而硬化。
本文中將六鋁酸鈣定義為藉由燒結而形成之鋁酸鈣相，主要由CaO‧6Al2O3(CA6)與少量之自由Al2O3組成。CA6本質上係非水硬性(不與水反應)。其組成係約7%至9% CaO及90%至92% Al2O3。
本文中將極低水泥可鑄性耐火材料(ultralow cement castable)定義為類似於低水泥質可鑄性耐火材料之可鑄性耐火材料，在鍛燒基礎上其總石灰(CaO)含量係介於0.2%與1.0%之間。
本文中將矽灰定義為細粒、非晶系、薄壁且非常高表面面積之矽石。矽灰典型係作為藉由電弧爐生產矽元素或矽鐵合金(ferrosilicon)之副產品而生產。自鋯英石(ZrSiO4)生產氧化鋯(ZrO2)期間及製造光纖電纜期間亦生產高純度等級矽灰。
圖1至圖14展示在1562℉(850℃)下在熔融Al-5% Mg合金中進行實驗室浸漬試驗之可鑄性耐火材 料配方樣品之截面。試驗持續4天並且將樣品預燒至1500℉(815℃)或2192℉(1200℃)。
ALUGARD® 80T係以用碳化矽增強之鍛燒鋁礬土及氧化鋁聚集體為基礎之低水泥質振動可鑄性耐火材料(low cement vibration castable)。其含有65.4%鍛燒鋁礬土、5.0%碳化矽、12.5%板狀氧化鋁、5.0%反應性氧化鋁、4.0% Secar 71水泥、2.0% Microsilica 971、6.0%硫酸鋇及0.1%分散劑。圖1至圖15顯示以ALUGARD ® 80T為基礎之基於鋁礬土之水泥之試驗結果。
圖1及圖2展示以1562℉(850℃)進行Al-5%Mg浸漬試驗後之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料中之侵蝕，比較添加6%硫酸鋇(圖1)與添加6%硫酸鍶(圖2)之間的侵蝕差異。此二種樣品皆含有2%矽灰。此二種樣品皆被預燒至2192℉(1200℃)。圖1及圖2中每一樣品之表面處的暗變色係表示示受到合金侵蝕(箭頭)。在圖1中展示之樣品中看見2至5mm之金屬穿透。在圖2中展示之樣品中看見0至2mm之金屬穿透。
圖3及圖4展示針對含6%硫酸鋇之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料以1562℉(850℃)進行Al-5%Mg浸漬試驗後所獲得之試驗結果。此二種樣品皆含有2%矽灰。在1500℉(815℃)預燒後未發現侵蝕(圖3)，但是在2192℉(1200℃)進行之浸漬試驗中發生一些穿透(圖4)。圖3中無可見的金屬穿透。在圖4中展示之樣品中看見1至3mm之金屬穿透。
圖5及圖6展示針對含6%六鋁酸鈣之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料以1562℉(850℃)進行Al-5%Mg浸漬試驗後所獲得之試驗結果。此二種樣品皆含有2%矽灰。在1500℉(815℃)預燒(圖5)後及在2192℉(1200℃)預燒(圖6)後皆發生侵蝕。在圖5中展示之樣品中可看見2至3mm之金屬穿透。在圖6中展示之樣品中看見1mm之金屬穿透。
圖7展示針對共含11%六鋁酸鈣之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料以1562℉(850℃)進行Al-5%Mg浸漬試驗後所獲得之試驗結果。此樣品含有2%矽灰。此樣品在預燒至2192℉(1200℃)後呈現0至2mm之金屬穿透。
圖8及圖9展示針對含6%六鋁酸鈣加2%硫酸鋇之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料以1562℉(850℃)進行Al-5%Mg浸漬試驗後所獲得之試驗結果。此二種樣品皆含有2%矽灰。在預燒至1500℉(815℃)後未發生侵蝕(圖8)。在預燒至2192℉(1200℃)後未發生侵蝕(圖9)。在圖8及圖9中展示之樣品中無可見的金屬穿透。
圖10展示針對含6%六鋁酸鈣加6%硫酸鋇之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料所獲得之試驗結果。此樣品含有2%矽灰。在預燒至2192℉(1200℃)後發生侵蝕。在圖10中展示之樣品中可見2至5mm之金屬穿透。
圖11展示針對含6%六鋁酸鈣加3%碳酸鍶之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料以1562℉(850℃) 進行Al-5%Mg浸漬試驗後所獲得之試驗結果。此樣品含有2%矽灰。在預燒至2192℉(1200℃)後未發生金屬穿透。
圖12展示針對含6%六鋁酸鈣加3%硫酸鋇之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料以1562℉(850℃)進行Al-5%Mg浸漬試驗後所獲得之試驗結果。此樣品含有2%矽灰。在預燒至2192℉(1200℃)後未發生金屬穿透。
圖13展示針對含6%六鋁酸鈣加3%硫酸鋇與2%矽灰之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料以1562℉(850℃)進行Al-5%Mg浸漬試驗後所獲得之試驗結果。在預燒至2192℉(1200℃)後未發生金屬穿透。
圖14展示針對含6%六鋁酸鈣加3%硫酸鋇與4%矽灰之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料以1562℉(850℃)進行Al-5%Mg浸漬試驗後所獲得之試驗結果。在預燒至2192℉(1200℃)後未發生金屬穿透。
圖15展示針對含6%六鋁酸鈣加4%硫酸鋇之基於Mulcoa 70聚集體之低水泥可鑄性耐火材料以1562℉(850℃)進行Al-5%Mg浸漬試驗後所獲得之試驗結果。此樣品含有2%矽灰。在預燒至2192℉(1200℃)後未發生金屬穿透。
圖11及12圖中描繪之試驗展示添加六鋁酸鈣與碳酸鍶之組合得到的高溫非濕性屬性改良與添加六鋁酸鈣與硫酸鋇之組合所得到者相同。
圖13及14圖中描繪之試驗展示含自2%至 4%之組合添加劑系統之基底混合物之矽灰含量增加對高溫預燒後之非濕性屬性未具負面影響。
圖15圖中描繪之試驗展示使用較低純度氧化鋁-矽石聚集體取代鍛燒鋁礬土對高溫預燒後之非濕性屬性未具負面影響。
圖8及圖9係關於含有6%六鋁酸鈣加2%硫酸鋇之基於鋁礬土之低水泥可鑄性耐火材料。該配方含有4.0%鍛燒鋁礬土3/8"×3網目、22.0%鍛燒鋁礬土3×6網目、19.4%鍛燒鋁礬土6×16網目、16.0%鍛燒鋁礬土-16網目、5.0%碳化矽-100網目、6.5%板狀氧化鋁-28網目、7.6%反應性氧化鋁A20SG、4.6%反應性氧化鋁A152SG、0.8%反應性氧化鋁RG4000、4.0% Secar 71水泥、2.0%硫酸鋇、6.0% Bonite 45MY、2.0%矽灰及0.1%分散劑。一般而言，該配方含有61.4%鍛燒鋁礬土聚集體、5.0%碳化矽-100網目、6.5%板狀氧化鋁-28網目、13.0%反應性氧化鋁、4.0% Secar 71水泥、2.0%硫酸鋇、6.0% Bonite 45MY、2.0%矽灰及0.1%分散劑。
圖15係關於含6%六鋁酸鈣加4%硫酸鋇之基於Mulcoa 70之低水泥可鑄性耐火材料配方。該配方含有32.4% Mulcoa 70 3×8網目、15.0% Mulcoa 70 8×20網目、12.0% Mulcoa 70-20網目、11.0%板狀氧化鋁-28網目、8.0%板狀氧化鋁-325網目、3.5%反應性氧化鋁A152SG、2.0%反應性氧化鋁RG4000、4.0% Secar 71水泥、4.0%硫酸鋇、6.0% Bonite 45MY、2.0%矽灰及0.1%分散劑。一般而言，該配方含有59.4% Mulcoa 70聚集 體、19.0%板狀氧化鋁、5.5%反應性氧化鋁、4.0% Secar 71水泥、4.0%硫酸鋇、6.0% Bonite 45MY、2.0%矽灰及0.1%分散劑。
因此，一種本發明之可鑄性耐火材料土組成物可包括聚集體、非水泥基質、水泥、添加劑組分A，其包括六鋁酸鈣或由六鋁酸鈣組成、及添加劑組分B，其包括選自由硫酸鋇、硫酸鍶、碳酸鍶、碳酸鋇及此等化合物之組合所組成之群組之物質或由該物質組成，其中該組成物中之添加劑組分B之重量百分比小於該組成物中之添加劑組分A之重量百分比。此組成物可進一步包括矽灰，例如，矽灰以總組成物之自1重量百分比至6重量百分比範圍內之量存在。該聚集體可包括鍛燒鋁礬土、富鋁紅柱石、富鋁紅柱石粒狀體、板狀氧化鋁、白色熔氧化鋁、氧化鋁-矽石聚集體或碳化矽。該聚集體可以總組成物之自55重量百分比至80重量百分比範圍內之量存在。該水泥可包括選自由70重量百分比氧化鋁之水泥、80重量百分比氧化鋁之水泥及70重量百分比氧化鋁之水泥與80重量百分比氧化鋁之水泥之組合所組成之群組之材料。該水泥可以總組成物之自1重量百分比至15重量百分比範圍內之量存在。六鋁酸鈣可以總組成物之自3重量百分比至15重量百分比範圍內之量存在，或可以總組成物之自5重量百分比至8重量百分比範圍內之量存在。選自硫酸鋇、硫酸鍶、碳酸鍶、碳酸鋇及此等化合物之組合之物質之量可以總組成物之自0.5重量百分比至6重量百分比範圍內之量存在，或可以 總組成物之自1重量百分比至4重量百分比範圍內之量存在，並且可以存在之六鋁酸鈣重量之自10重量百分比至80重量百分比範圍內之量存在，或以存在之六鋁酸鈣重量之自40重量百分比至70重量百分比範圍內之量存在。該組成物中之該水泥可係鋁酸鈣水泥。
本發明之許多修改與變化係可能的。因此，應明白在下列申請專利範圍之範疇內，可用除具體描述外的其他方式實踐本發明。

Claims (15)

  1. 一種可鑄性耐火材料(castable composition)組成物，其包括：聚集體；非水泥基質；水泥；一添加劑組分A，其包括六鋁酸鈣；以及一添加劑組分B，其包括一種選自由硫酸鋇、硫酸鍶、碳酸鍶、碳酸鋇及此等化合物之組合所組成之群組之物質；其中該組成物中之添加劑組分B之重量百分比小於該組成物中之添加劑組分A之重量百分比。
  2. 如請求項1所述之組成物，其進一步包括矽灰(silica fume)。
  3. 如請求項2所述之組成物，其中矽灰以總組成物之自1重量百分比至6重量百分比範圍內之量存在。
  4. 如請求項1所述之組成物，其中該聚集體包括鍛燒鋁礬土。
  5. 如請求項1所述之組成物，其中該聚集體包括選自由富鋁紅柱石(mullite)、富鋁紅柱石粒狀體、板狀氧化鋁(tabular alumina)、白色熔氧化鋁(white fused alumina)、氧化鋁-矽石聚集體以及碳化矽所組成之群組之一材料。
  6. 如請求項1所述之組成物，其中聚集體以總組成物之自55重量百分比至80重量百分比範圍內之量存在。
  7. 如請求項1所述之組成物，其中該水泥包括一種選自由70重量百分比氧化鋁之水泥、80重量百分比氧化鋁之水泥、及70重量百分比氧化鋁之水泥與80重量百分比氧化鋁之水泥之組合所組成之群組之材料。
  8. 如請求項1所述之組成物，其中該水泥以總組成物之自1重量百分比至15重量百分比範圍內之量存在。
  9. 如請求項1所述之組成物，其包括以總組成物之自3重量百分比至15重量百分比範圍內之量存在之六鋁酸鈣。
  10. 如請求項1所述之組成物，其包括以總組成物之自5重量百分比至8重量百分比範圍內之量存在之六鋁酸鈣。
  11. 如請求項1所述之組成物，其包括以總組成物之自0.5重量百分比至6重量百分比範圍內之量存在之添加劑組分B。
  12. 如請求項1所述之組成物，其包括以總組成物之自1重量百分比至4重量百分比範圍內之量存在之添加劑組分B。
  13. 如請求項1所述之組成物，其中該添加劑組分B以之組分A重量之自10重量百分比至80重量百分比之量存在。
    13.如請求項1所述之組成物，其中添加劑組分B以之組分A重量之自40重量百分比至70重量百分比之量存在。
  14. 如請求項1所述之組成物，其中該水泥包括鋁酸鈣水 泥。
  15. 如請求項14所述之組成物，其中該水泥包括鋁酸鈣水泥，在該水泥重量之鍛燒基礎上，其總石灰含量在自1.0重量百分比至2.5重量百分比範圍內。
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