磷酸鹽耐火澆注料的硬化機理及正確存放

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(lèi)型和硬化促進(jìn)方法有關(guān)。

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(chǎn)生的磷酸二氫鋁混合溶液。常溫下，結合劑與硅酸鋁材料無(wú)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(shí)不需要加熱，可加入氧化鎂細粉或高鋁水泥進(jìn)行促凝。加入氧化鎂細粉后，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(shí)，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，只有膠結劑、耐火骨料和粉末在加熱過(guò)程中反應速度合適，才能形成優(yōu)良的耐火澆注料。然而，耐火原料在粉碎、球磨和混合過(guò)程中容易帶入金屬鐵等雜質(zhì)，混合時(shí)會(huì )與膠結劑反應釋放氫氣，導致耐火澆注料膨脹，組織結構松散，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(chǎn)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(chǎng)地，用塑料布復蓋，防止膠結劑蒸發(fā)，同時(shí)避免與水接觸。氣溫在15℃以上，靜置一段時(shí)間，膠結劑與耐火骨料和粉末中的金屬充分反應，釋放氫。
二是沖洗，磁選。 用瓷球磨機粉碎或用強酸(如鹽酸等)沖洗粉末，用磁選等方法去除金屬等雜質(zhì)。
三是抑制劑。 也可以通過(guò)在耐火材料中減少膠結劑的用量，或者添加一些抑制劑來(lái)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制作磷酸和磷酸鹽澆注料，難度大，是一種有效經(jīng)濟的方法，因而應用十分廣泛。稱(chēng)重困料后，加入促凝劑攪拌均勻，加入剩馀膠結劑，繼續攪拌1~2min即可成形。困料的時(shí)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(xué)反應速度和環(huán)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(zhù)存放時(shí)間的增加，其常溫耐壓強度有所提高，但室內存放優(yōu)于室外，標準養護3個(gè)月后強度有緩慢下降的趨勢。室內存放時(shí)，燃燒后的耐壓強度比室外高10兆帕以上。標準養護室存放的燃燒后的耐壓強度也優(yōu)于室外。露天存放的樣品可能會(huì )因寒暑變化和干濕循環(huán)而降低耐火澆注料的性能。
應該注意的是，雖然儲存環(huán)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(méi)有太大影響，也不影響使用。這是因為膠結磷酸鹽在200℃之前由促凝劑制成，在高溫下由陶瓷制成。所以，促凝劑磷酸和磷酸鹽耐火澆注料經(jīng)硬化后，對貯存場(chǎng)所的要求不是很?chē)栏?。磷酸和磷酸鹽不含促凝劑的澆注料，在貯存前必須進(jìn)行熱處理。無(wú)熱處理強度，熱處理溫度低，易產(chǎn)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(fā)生反應，但由于儲存過(guò)程或運輸過(guò)程中的溫度變化或其他環(huán)境變化，會(huì )慢慢凝結硬化。如果需要長(cháng)期儲存，可以加入檸檬酸、酒石酸等緩凝劑，延長(cháng)儲存時(shí)間。 磷、磷耐火澆注料在貯存過(guò)程中或低溫使用條件下，耐火澆注料表面有白色晶體沉淀。經(jīng)過(guò)化學(xué)和X射線(xiàn)分析，白毛是鋁鹽和鈣鹽的晶體沉淀。鋁鹽和鈣鹽在高溫或長(cháng)期加熱下會(huì )轉化為難溶性鹽，白毛也會(huì )消失。這一現象在

一般情況下對耐火澆注料的性能沒(méi)有影響。但是過(guò)度沉淀會(huì )使澆注料內部結構松散，強度降低，甚至崩潰，在儲存或使用過(guò)程中應引起重視。