磷酸及磷酸鹽耐火澆注料配方及配制方法參考

磷酸耐火澆注料的硬化機理和加熱時的化學變化，在以往的文章中我們有分析過，根據分析所得的結論，配制磷酸耐火澆注料采用粘上熟料或礬土熟料作耐火骨料和粉料，其用量分別為65~74%和24~35%。在實際的生產中常用配合比見表1。耐火骨料為粒徑小于15mm的統料，顆粒級配測定為15~5mm50%，5~2.5mm24%，小于2.5mm26%。耐火粉料細度為小于0.09mm的大于80%。促凝劑為525#高鋁水泥，其用量視施工條件和常溫強度要求而定。一般用量為2%左右，環境溫度較低時，應適當增加用量，不要求常溫強度時可不加或少加高鋁水泥。

在實際的生產過程中，磷酸或磷酸鹽耐火澆注料的配制方法參考以下步驟：

1、首先按配合比要求稱量耐火骨料和粉料并拌和，加結合劑用量的3/5溶液，繼續攪拌均勻后，進行困料;

2、其次將困好的拌和料稱量后，加高鋁水泥促凝劑拌和均勻，再加余下的結合劑，攪拌1.2min。

3、成型后1d拆模。自然養護 3d作各種性能檢驗，其結果見表2，編號與表1對應。

從表中看出，3d耐壓強度大于13MPa，烘干耐壓強度為29.3~35.1MPa。粘土熟料和二級礬土熟料骨料耐火澆注料的燒后耐壓強度低些，其余的比較高，一般為34.51MPa;耐火度和荷重軟化溫度，隨著耐火澆注料中原材料品級即Al2O3含量的增加而提高;1400℃燒后線變化，編號1~3呈現為線收縮，而編號4與5呈現線膨脹，這是由于Al2O3含量和原材料純度不同所致。20~1200℃膨脹系數為(5.8~6.5)×10-6K-1，磷酸硅酸鋁質耐火澆注料的熱震穩定性，即加熱800℃、水冷的循環次數，一般大于50次。

應當指出，磷酸耐火澆注料中摻加5%軟質粘土，5~10%剛玉粉、藍晶石粉、碳化硅粉和鉻渣粉等外加物，可改善和提高其高溫使用性能。例如，線收縮變為線膨脹，荷重軟化溫度能提高幾十度，強度也有所提高。

關于磷酸耐火澆注料膠結劑用量和濃度的配比

磷酸和磷酸鹽耐火澆注料的形成是復雜的物理化學變化過程，也就是澆注料硬化、相變和燒結過程的總和。不同品種耐火澆注料的形成過程基本相同，而又有所不同。只有保證反應過程的必需條件，才能制得性能優良的耐火澆注料。

膠結劑濃度和用量

影響磷酸和磷酸鹽耐火澆注料性能的主要因素之一是膠結劑的濃度和用量，只有膠結劑的濃度和用量適宜，才能保證具有優良的理化性能。

從成型性能上看，當磷酸濃度一定時，用量少料干，不易成型;用量多料稀，成型后凝結硬化較慢。當磷酸用量一定時，濃度高的料干不易成型;從荷重軟化溫度上看，隨著磷酸用量和濃度的增加而略有降低之趨勢。磷酸用量對耐火澆注料燒后耐壓強度也有影響，當耐火澆注料組成及磷酸濃度一定時，其燒后耐壓強度隨著磷酸用量的增加而降低。

河南耐火材料廠提醒，磷酸濃度和用量對常溫耐壓強度也有一定的影響。在耐火澆注料材料組成和促凝劑的用量一定時，常溫耐壓強度隨著磷酸濃度和用量的增加而降低，甚至產生緩凝或不凝的現象。在常溫下不加促凝劑，磷酸和磷酸鹽高鋁質或粘土質耐火澆注料一般是不凝的，這是正常情況。當澆注料組成及促凝劑用量和膠結劑濃度一定時，膠結劑用量過多，則產生緩凝或不凝現象。另外成型溫度低，促凝劑用量不足等情況，也可能產生緩凝或不凝現象。

速凝現象主要指膠結劑與粉料、促凝劑等迅速而激烈反應，在骨料顆粒周圍形成薄薄的包裹層硬殼，致使澆注料成型困難并降低耐壓強度甚至完全沒有強度。一般情況下，當磷酸和磷酸鹽耐火澆注料組成、促凝劑和膠結劑用量一定時，膠結劑濃度過大，則產生速凝現象。因為膠結劑濃度過大，與粉料、促凝劑和骨料之間的反應速度快。在這種情況下，向拌和物中加磷酸溶液或水，料的表面很濕，澆注料成型后仍是不凝固的。因為促凝劑已經與高濃度磷酸迅速反應完畢，反應產物黏附于顆粒周圍，但松散顆粒之間并沒有形成牢固的結合。另外，摻加促凝劑過量或料中混進含Mgo和Cao等材料時，也可能產生速凝現象。

膠結劑種類不同，對耐火澆注料的性能也有某些影響。還應指出，膠結劑濃度和用量的最佳值，隨著耐火骨料和粉料和品種及成型方法的不同，也有差異。另外，當原材料含水率過高時，應適當提高膠結劑的濃度或減少用量，否則會降低耐火澆注料的性能或者可能產生緩凝或不凝現象，致使耐火澆注料不能使用。