磷酸类耐火可塑料产品知识介绍

发布时间：2020/7/3 15:40:40

磷酸类耐火可塑料系由磷酸和磷酸盐配制的耐火可塑料。其特点是高温性能比较好，但成本较高，保存期较短。因此，该类结合剂常与硫酸铝溶液共同使用，以发挥各自的优点。

耐火可塑料呈硬泥膏状，并在较长时间内保持较高可塑性含有较多的可塑黏土组分，水分也较捣打料多。在硬化前可塑性好；硬化后具有一定强度。在高温下有良好的烧结性、一定的体积稳定性和其他高温性能。可制成片状、块状。某些结合剂也可在施工时加入。使用时将混合物压实或捣打，经烘烤后即可构成密实的内衬及构筑物。

磷酸类硅酸铝质耐火可塑料，其强度变化特征是，随着加热温度的升高而增加，高温强度到1200℃后则急剧下降。

磷酸类耐火可塑料的磷酸溶液密度为1.20~1.3g／cm3，用量为6.5％~7％，而硫酸铝溶液密度为1.23~1.28g/cm3，用量为5％~7％。固体磷酸铝和六偏磷酸钠，其用量为2％~6％；外加剂有抑制剂草酸等，其用量为1.0％左右。保存剂用糖蜜等，密度约为1.2gg/Cm3时，其用量为1.0％~0.5％。还有木质素磺酸钙和淀粉等，其用量分别为0.5％和0.5％~1.0％。

磷酸类耐火可塑料的配合比：耐火骨料为50％~60％，耐火粉料为25％~35％，软质粘土10％~15％，化学结合剂9％~13％；在生产时，采用磷酸结合剂时，先用其用量的60％与耐火骨料、粉料和软质教土混练，然后困料l~3d。二次混练时，掺加外加剂和余下的结合剂，混练均匀，即可进行下道工序。当用复合化学结合剂时，一般先用硫酸铝溶液混料，困料后再用磷酸类结合剂混练。应当指出，二次拌料称量的质量，系指干料质量，否则添加的外加剂，将发生误差。

磷酸类硅酸铝质耐火可塑料烘干耐压强度较高，1400℃烧后耐压强度为35—42MPa。1400℃高温抗折强度约为1.0MPa。另外，1350℃高温抗折强度为2.1—3.3MPa。这说明，因含软质粘土，高温下液相量多，致使高温强度较低。

在有色工业窑炉中，镁铬质和铝铬质耐火可塑料应用较多，也有一定的使用效果。其耐火骨料有镁铬尖晶石、镁镕砖块和铝铬渣等。耐火粉料材质与骨料相同，有时掺加刚玉粉和烙铁矿粉等。

软质粘土与前述相同，采用磷酸、六偏磷酸钠和硫酸铝化学结合剂，外加剂为草酸和糖蜜等。变形4％的荷重软化温度较低，系软质就土造成的。在保证耐火可塑料新塑性的前提下，应尽量减少粘土用量。

在耐火可塑料的生产和施工中，可塑性指数十分重要。即在一定的保存期内，应保持较高的熟塑性，以便捣固施工。在国内外，普遍采用草酸、柠檬酸作保存剂，但成本较高。采用糖蜜作保存剂，效果也比较好，耐火骨科和粉料用一级矾土熟料制造，采用广西泥作结合剂，掺加了粘土，细度一般为170目，有一组为50目。结合剂为硫酸铝和磷酸或二者复合用。掺加糖蜜的耐火可塑料能延长保存期，与涕土种类和细度基本无关。对于磷酸和硫酸铝复合结合剂来说，末加糖蜜的，保存2个月时，可塑性指数下降约为仍％，3个月时几乎失去了可塑性。掺加糖蜜后，保存4个月，基本上保持原有的可塑性指数，到12个月时，略有下降；对于硫酸铝结合剂，掺加糖蜜后保存四个月，可塑性指数基本不变化，到8个月下降至15％左右，仍可施工。

糖蜜中含有草酸、苹果酸和琥珀酸等有机酸，抑制了磷酸盐和硫酸盐，因此延长了耐火可塑料的保存期。同时，赋予了结合剂与原材料间的更充分分散与润湿时间，使其结合性和豹塑性得到了良好发挥，导致了高温性能的改善和提高。例如，保存八个月后硫酸铝耐火可塑料，l000℃高温耐压和抗折强度分别为86MPa和13.6MPa，复合结合剂耐火可塑料的分别为71MPa和16.9MPa，比刚生产时的强度，普遍提高了30％~60％。

在国内外，为了解决耐火可塑料的施工复杂问题，采用稀释分散剂并用水调制耐火可塑料，具有良好的流动性，可浇注振动施工，称为浇注可塑料，若喷涂施工时则称为湿式喷涂可塑料等。前者，即后来发展成为粘土结合耐火浇注料，后者应称为耐火喷涂料，软质熟土应视为烧结剂。

磷酸结合可塑料将耐磨和抗热震性能好

用磷酸或酸性磷酸铝作结合剂时，由于磷酸根会与可塑料基质中的塑性黏土、或高铝粉料、或刚玉细粉中的活性Al203反应，生成不溶性的正磷酸铝沉淀物而导致可塑料过早硬化，使可塑料失去可塑性而无法施工，因此须加保存剂，实验证明可延缓磷酸结合可塑料发生过早硬化保存剂有：草酸、柠檬酸、酒石酸、乙酰丙酮、5-磺酸水杨酸等，其中以草酸保存效果较好，随其加入量的不同，保存期可由6个月延长至1年左右。

此类可塑料的骨料和粉料粒度组成与黏土结合可塑料相似，其增塑物质（剂）主要用塑性黏土，也可采用有机增塑剂。磷酸结合可塑料的组成为：耐火骨料大于100mm,53%-65%，耐火粉料小于100mm,35%-45%.结合剂用密度1.20-1.35g/cm3磷酸溶液，加入量为6.5%-7%，并配加有少量的防缩剂和保存剂。

在生产磷酸结合可塑料坯时，应采用二步混练工艺，先先用相当于磷酸溶液总需要量的60%余耐火骨料、粉料和塑性黏土在一起混练，混均匀后进行困料24h，以使耐火集料中含有的金属铁（由破粉碎时带入的）能与磷酸根充分反应放出H2气。然后进行其次的混练，混练时加入保存剂和余下约为40%磷酸溶液，混均达到所需可塑料指数时在压制或挤压成坯，并用塑料膜将坯体密封存放。

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