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磷酸盐耐火砖为什么是高耐磨耐火砖的代表

发布日期: 2018-12-04 15:51:03    阅读量(118)    作者:

磷酸盐耐火砖的发展是在不定型耐火材料和不烧制品的研发中总结而来的,需要寻找一些具有优异性能的结合剂,并且希望这种结合剂不仅具有理想的常温性能,而且也要有较高的高温性能,还要尽量减少对主体材料的影响,这样,水玻璃、硅溶胶都不理想、而磷酸盐就行。所以磷酸盐耐火砖就此成功的应用在水泥回转窑、竖窑、石灰窑等一些列高温窑炉上的主要材料了。

1:磷酸盐耐火砖的配比

在颗粒级配中,粗颗粒起骨架作用,保证制品的高温强度,磷酸盐耐火砖,最大粒径与颗粒级配是否合理,是制品获得密实性的关键。细粉起填充空隙作用,使其对粗颗粒进行包裹和黏附。与粗颗粒相比,细粉的比表面积大,晶体结构不规整,具有较大活性,易于结合剂作用,用量是否得当,直接影响其强度及耐磨性。因此,为达到此种制品的特殊要求根据最紧密堆积原理,采用“两头大,中间小”的颗粒级配,严格控制临界粒度,适当增加细粉,以便成型和提高制品的耐磨性及常温耐压强度。

2磷酸盐耐火砖结合剂的制备

磷酸盐本身并无粘结性,当它与耐火材料接触后,生成铝磷酸盐,并随着温度的升高不断增多,磷酸基中的离子以各种方式炼成链、网状及空间骨架结构的大分子,发生聚合及黏附作用使制品有了强度。

磷酸盐耐火砖所用结合剂是用工业磷酸稀释到要求浓度,加工氢氧化铝配制而成的磷酸铝溶液,克分子比为AL2O3:P2O=1:32 ,即磷酸与氢氧化铝7:1溶液必须搅拌溶解24小时,比重达到1.6~1.65方可使用,用量为8~10%。

3 磷酸盐耐火砖困料

困料的目的是使酸与泥料中的铁反应排出气体,若困料不完全,酸与泥料中的杂质铁反应,生成的气体在压制过程中极易产生层裂。为防止此类现象的发生,在严格执行操作规程的前提下,严格控制困料制度。泥料必须在温度25℃以上的困料场地,用塑料布盖好待24小时后方可成型;若温度偏低泥料将会冻结,成型过程中容易沾模,造成很多麻面,影响产品质量。

4 磷酸盐耐火砖成型

制品的常温强度主要来源于成型,因此,必须用大于300t的压力机成型,模具不放尺,体积密度必须大于2.89g/cm3,以保证成品达到2.70g/cm3。严格控制层裂与沾膜,半成品必须烘干后方可入窑热处理。

5 磷酸盐耐火砖热处理

磷酸盐耐火砖,由于结合剂磷酸铝溶液是反应生成的磷酸二氢铝,在常温下具有正常的胶凝性,在硬化过程中,当加热到一定温度后,酸式磷酸铝可变成焦磷酸铝和偏磷酸铝,发生脱水聚合反应,由于此种新化合物的形成和聚合的同时形成较强的黏附作用,使结合体获得强度。另外,随着温度的提高,偏磷酸铝除发生聚合作用外,也可发生分解作用,而成成AiPO4与P2O5,此种P2O5与耐火材料中存在的AL2O3也可发生反应形成AiPO4,由于AiPO4的形成,也使结合体的密度得到提高。

磷酸盐耐火砖的性能特点主要是强度高,耐侵蚀能力强,气孔率低,热稳定性好,热处理后成品尺寸无收缩而略有膨胀,常温至中温强度高,在1200~1300℃以下优于烧成砖具有较好的耐磨性,热处理后呈灰色或灰 白色。

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