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磷酸鹽澆注料是以粘土熟料或礬土熟料及剛玉等作為骨料,用工業(yè)磷酸作為結合劑(一般采用磷酸鋁作為結合劑),高鋁水泥作為促凝劑來混合配制而成。具有耐火度高、強度高、熱震穩(wěn)定性好等特點,通過改變其原料組成的三氧化二鋁的含量,達到設計要求。使用溫度范圍在1450~1600℃之間,是使用溫度較高的一種澆注料。常用的磷酸鹽結合劑有磷酸二氫鋁、磷酸鈉及正磷酸鹽等,骨料則分為高鋁質(zhì)、粘土質(zhì)、硅質(zhì)和鎂質(zhì)等。
使用時,先將耐火原料進行充分攪拌混均,然后把磷酸需要用量的50%-60%加入到混合好的干料中,進行第一次攪拌,但不加人促凝劑,攪拌后應困料,根據(jù)季節(jié)的不同,困料時間為24-48h,困好后的料在澆注施工前應進行第二次攪拌,此時要加入促凝劑高鋁水泥,攪拌均勻后再加入余下的磷酸,繼續(xù)攪拌3-4rain即可。
磷酸鹽澆注料在熱工窯爐上應用始于20世紀50年代,當時也稱為磷酸鹽混凝土,一直廣泛應用于冶金、機電以及化工等工業(yè)窯爐。
組成磷酸鹽結合耐火澆注料的組成與一般耐火澆注料相近似。磷酸鋁、磷酸與中性及酸性骨料在常溫條件下只發(fā)生緩慢反應,為賦予澆注料常溫硬化性能,必須使用硬化劑。硬化劑有活性氫氧化鋁、滑石、氟化銨、氧化鎂、堿性氯化鋁、純鋁酸鈣水泥等。氧化鎂是應用普遍的硬化劑,促硬效果好但反應生成的磷酸鎂耐熱性差,致使熱態(tài)強度下降,以氧化鎂作硬化劑其硬化時間隨氣溫不同而變化顯著。應用磷酸鹽結合耐火澆注料忌用水和蒸汽養(yǎng)護,干燥溫度較低時易形成吸濕性化合物焦磷酸H4P207、存放期間吸附空氣中的水分后,還原成正磷酸破壞膠結性,喪失強度或軟化,出現(xiàn)“潮解”現(xiàn)象。故此種耐火澆注料須經(jīng)過450℃左右的干燥,形成磷酸鋁或偏磷酸鋁,其結構方能穩(wěn)定。