在实际的生产过程中,磷酸或磷酸盐耐火浇注料的配制方法参考以下步骤:
1、按配合比要求称量耐火骨料和粉料并拌和,加结合剂用量的3/5溶液,继续搅拌均匀后,进行困料;
2、其次将困好的拌和料称量后,加高铝水泥促凝剂拌和均匀,再加余下的结合剂,搅拌1.2min。
3、成型后1d拆模。自然养护 3d作各种性能检验,其结果见表2,编号与表1对应。
从表中看出,3d耐压强度大于13MPa,烘干耐压强度为29.3~35.1MPa。粘土熟料和二级矾土熟料骨料耐火浇注料的烧后耐压强度低些,其余的比较高,一般为34.51MPa;耐火度和荷重软化温度,随着耐火浇注料中原材料品级即Al2O3含量的增加而提高;1400℃烧后线变化,编号1~3呈现为线收缩,而编号4与5呈现线膨胀,这是由于Al2O3含量和原材料纯度不同所致。20~1200℃膨胀系数为(5.8~6.5)×10-6K-1,磷酸硅酸铝质耐火浇注料的热震稳定性,即加热800℃、水冷的循环次数,一般大于50次。
应当指出,磷酸耐火浇注料中掺加5%软质粘土,5~10%刚玉粉、蓝晶石粉、碳化硅粉和铬渣粉等外加物,可改善和提高其高温使用性能。例如,线收缩变为线膨胀,荷重软化温度能提高几十度,强度也有所提高。
关于磷酸耐火浇注料胶结剂用量和浓度的配比
磷酸和磷酸盐耐火浇注料的形成是复杂的物理化学变化过程,也就是浇注料硬化、相变和烧结过程的总和。不同品种耐火浇注料的形成过程基本相同,而又有所不同。只有反应过程的必需条件,才能制得性能优良的耐火浇注料。
尤其注意:磷酸浓度和用量对常温耐压强度也有一定的影响。在耐火浇注料材料组成和促凝剂的用量一定时,常温耐压强度随着磷酸浓度和用量的增加而降低,甚至产生缓凝或不凝的现象。在常温下不加促凝剂,磷酸和磷酸盐高铝质或粘土质耐火浇注料一般是不凝的,这是正常情况。当浇注料组成及促凝剂用量和胶结剂浓度一定时,胶结剂用量过多,则产生缓凝或不凝现象。另外成型温度低,促凝剂用量不足等情况,也可能产生缓凝或不凝现象。
速凝现象主要指胶结剂与粉料、促凝剂等迅速而激烈反应,在骨料颗粒周围形成薄薄的包裹层硬壳,致使浇注料成型困难并降低耐压强度甚至完全没有强度。一般情况下,当磷酸和磷酸盐耐火浇注料组成、促凝剂和胶结剂用量一定时,胶结剂浓度过大,则产生速凝现象。因为胶结剂浓度过大,与粉料、促凝剂和骨料之间的反应速度快。在这种情况下,向拌和物中加磷酸溶液或水,料的表面很湿,浇注料成型后仍是不凝固的。因为促凝剂已经与高浓度磷酸迅速反应完毕,反应产物黏附于颗粒周围,但松散颗粒之间并没有形成牢固的结合。另外,掺加促凝剂过量或料中混进含Mgo和Cao等材料时,也可能产生速凝现象。