磷酸鹽耐火澆注料的硬化機理及正確存放

發布時間：2021/7/14 17:35:05

磷酸鹽澆注料是指與磷酸鹽或磷酸鹽結合的澆注料，其硬化機理與所用結合劑的類型和硬化促進方法有關。

磷酸鹽澆注料的結合劑可以是磷酸，也可以是磷酸與氫氧化鋁反應產生的磷酸二氫鋁混合溶液。常溫下，結合劑與矽酸鋁材料無反應(鐵除外)，需要加熱，使結合劑脫水收縮，粘結骨料粉末，獲得常溫強度。

使用促凝劑時不需要加熱，可加入氧化鎂細粉或高鋁水泥進行促凝。加入氧化鎂細粉後，與磷酸迅速反應形成，耐火材料凝結硬化，加入鋁酸鹽水泥時，形成凝結性好的磷酸鹽、含水磷酸鹽如磷酸一氫鈣、磷酸二氫鈣等，使材料凝結硬化。

從磷酸和磷酸鹽耐火澆注料的硬化機理可以看出，隻有膠結劑、耐火骨料和粉末在加熱過程中反應速度合適，才能形成優良的耐火澆注料。然而，耐火原料在粉碎、球磨和混合過程中容易帶入金屬鐵等雜質，混合時會與膠結劑反應釋放氫氣，導致耐火澆注料膨脹，組織結構鬆散，耐壓強度降低。該工藝對普通磷酸及磷酸鹽耐火澆注料的生產不利。

一是消除鼓脹的工藝方法。

一是困料。

耐高溫骨料及粉料約3/5，攪拌均勻，放入料倉及場地，用塑料布複蓋，防止膠結劑蒸發，同時避免與水接觸。氣溫在15℃以上，靜置一段時間，膠結劑與耐火骨料和粉末中的金屬充分反應，釋放氫。

二是衝洗，磁選。

用瓷球磨機粉碎或用強酸(如鹽酸等)衝洗粉末，用磁選等方法去除金屬等雜質。

三是抑製劑。

也可以通過在耐火材料中減少膠結劑的用量，或者添加一些抑製劑來減少耐火澆注料的膨脹。

二是正確的存放方法。

采用振型等大型施工方法製作磷酸和磷酸鹽澆注料，難度大，是一種有效經濟的方法，因而應用十分廣泛。稱重困料後，加入促凝劑攪拌均勻，加入剩餘膠結劑，繼續攪拌1~2min即可成形。困料的時間主要根據膠結劑與耐火骨料與粉末混合的金屬之間的化學反應速度和環境溫度等條件確定。

磷酸結合耐火澆注料樣品存放在室內、室外、標準養護室。隨著存放時間的增加，其常溫耐壓強度有所提高，但室內存放優於室外，標準養護3個月後強度有緩慢下降的趨勢。室內存放時，燃燒後的耐壓強度比室外高10兆帕以上。標準養護室存放的燃燒後的耐壓強度也優於室外。露天存放的樣品可能會因寒暑變化和幹濕循環而降低耐火澆注料的性能。

應該注意的是，雖然儲存環境對磷酸和磷酸鹽耐火澆注料的常溫性能有一定的影響，但它們對高溫性能沒有太大影響，也不影響使用。這是因為膠結磷酸鹽在200℃之前由促凝劑製成，在高溫下由陶瓷製成。所以，促凝劑磷酸和磷酸鹽耐火澆注料經硬化後，對貯存場所的要求不是很嚴格。磷酸和磷酸鹽不含促凝劑的澆注料，在貯存前必須進行熱處理。無熱處理強度，熱處理溫度低，易產生潮解現象。

磷酸鹽澆注料中的結合劑雖然不與材料本身在常溫下發生反應，但由於儲存過程或運輸過程中的溫度變化或其他環境變化，會慢慢凝結硬化。如果需要長期儲存，可以加入檸檬酸、酒石酸等緩凝劑，延長儲存時間。

磷、磷耐火澆注料在貯存過程中或低溫使用條件下，耐火澆注料表麵有白色晶體沉澱。經過化學和X射線分析，白毛是鋁鹽和鈣鹽的晶體沉澱。鋁鹽和鈣鹽在高溫或長期加熱下會轉化為難溶性鹽，白毛也會消失。這一現象在一般情況下對耐火澆注料的性能沒有影響。但是過度沉澱會使澆注料內部結構鬆散，強度降低，甚至崩潰，在儲存或使用過程中應引起重視。