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低セメント耐火キャスタブルを従来のアルミン酸塩セメント耐火キャスタブルと比較します。従来のアルミネートセメント耐火キャスタブルのセメント添加量は通常12～20％、水添加量は通常9～13％である。添加する水の量が多いため、鋳造体には気孔が多く緻密ではなく、強度が低いため、セメントの添加量が多いため、常温および低温強度は高くなりますが、中温ではアルミン酸カルシウムの結晶変態により強度が低下します。明らかに、導入された CaO はキャスタブル内の SiO2 および Al2O3 と反応して低融点物質を生成し、その結果材料の高温特性が低下します。

超微粉技術、高効率混和剤、科学的粒子グラデーションを使用すると、キャスタブルのセメント含有量は 8% 未満に、水分含有量は 7% 以下に低減され、低セメント系耐火物キャスタブルが得られます。 CaO 含有量は 2.5% 以下であり、その性能指標は一般にアルミン酸塩セメント耐火キャスタブルの指標を上回ります。このタイプの耐火物キャスタブルは良好なチキソトロピー性、つまり混合材料が一定の形状を持ち、少しの外力で流動し始める性質を持っています。外力を取り除くと、得られた形状を維持します。そのため、チクソ性耐火キャスタブルとも呼ばれます。自己流動性耐火キャスタブルはチキソトロピック耐火キャスタブルとも呼ばれます。このカテゴリに属します。低セメント系耐火キャスタブルの正確な意味は、これまでのところ定義されていません。米国材料試験協会 (ASTM) は、CaO 含有量に基づいて耐火キャスタブルを定義および分類しています。

緻密で高強度がローセメント系耐火キャスタブルの優れた特長です。これは製品の寿命や性能の向上には良いのですが、使用前のベーキング時に注意しないと吹き込みが発生しやすくなるというトラブルも伴います。本体が破裂する現象により、少なくとも再注入が必要になる場合があり、深刻な場合には周囲の作業員の安全が危険にさらされる可能性があります。このため、低セメント系耐火キャスタブルの焼成についても各国で様々な研究が行われている。主な技術的対策は、合理的なオーブンカーブの策定や優れた防爆剤の導入などにより、耐火キャスタブルの水分除去を他の副作用を引き起こすことなくスムーズに行うことができます。

超微粉技術は、低セメント系耐火キャスタブルの鍵となる技術です（現在、セラミックスや耐火物に使用されている超微粉のほとんどは、実際には0.1〜10μmであり、主に分散促進剤と構造緻密化剤として機能します。）セメント粒子が凝集せずに高分散し、注湯体の微細孔が完全に充填され強度が向上します。

現在一般的に使用されている超微粉の種類には、SiO2、α-Al2O3、Cr2O3 などが含まれます。SiO2 微粉の比表面積は約 20m2/g、粒子径はセメント粒子径の約 1/100 であるため、良好な性能を発揮します。充填特性。また、SiO2、Al2O3、Cr2O3 微粉末なども水中でコロイド粒子を形成します。分散剤が存在すると、粒子表面に電気二重層が重なり合って静電反発力が発生し、粒子間のファンデルワールス力に打ち勝って界面エネルギーが減少します。粒子間の吸着や凝集を防ぎます。同時に、分散剤が粒子の周囲に吸着して溶媒層を形成し、キャスタブルの流動性も高めます。これも超微粉のメカニズムの一つで、超微粉と適切な分散剤を添加することで耐火物キャスタブルの水消費量を削減し、流動性を向上させることができます。

低セメント耐火キャスタブルの硬化と硬化は、水和結合と凝集結合の複合作用の結果です。アルミン酸カルシウムセメントの水和と硬化は、主に水硬相 CA および CA2 の水和とその水和物の結晶成長プロセスです。つまり、水と反応して六角形のフレークまたは針状の CAH10、C2AH8、および水和生成物を形成します。立方晶の C3AH6 結晶と Al2O3q ゲルは、硬化および加熱のプロセス中に相互接続された凝縮結晶化ネットワーク構造を形成します。凝集と結合は、活性 SiO2 超微粉末が水と接触し、加えられた添加剤 (電解質物質) からゆっくりと解離するイオンと接触したときにコロイド粒子を形成するためです。 2 つの表面電荷が逆であるため、つまりコロイド表面に対イオンが吸着され、2 ポンドの電位が低下し、吸着が「等電点」に達すると凝縮が発生します。言い換えれば、コロイド粒子の表面の静電反発力がその引力よりも小さい場合、ファンデルワールス力の助けを借りて凝集結合が発生します。シリカ粉末を混合した耐火キャスタブルは濃縮後、SiO2表面に形成されたSi-OH基が乾燥・脱水架橋してシロキサン（Si-O-Si）網目構造を形成し硬化します。シロキサンのネットワーク構造では、温度が上昇してもシリコンと酸素の結合が減少しないため、強度も増加し続けます。同時に、高温では、SiO2 ネットワーク構造がそれに包まれた Al2O3 と反応してムライトを形成し、中高温での強度を向上させることができます。