在受鐵水、鋼水和熔渣侵蝕而工作溫度又較高的部位,如出鋼槽、盛鋼桶和高爐爐身、出鐵溝等,可使用由低鈣和純凈的高鋁水泥結(jié)合的由含氧化鋁較高而燒結(jié)良好的粒狀和粉狀料制成的耐火澆注料。再如磷酸鹽耐火澆注料既可廣泛用于加熱爐和加熱金屬的均熱爐中,也可用于煉焦?fàn)t,水泥窯中直接同物料接觸的部位。在同熔渣和熔融金屬直接接觸的冶金爐和其他容器中的一些部位,使用磷酸鹽耐火澆注料進(jìn)行修補(bǔ)也有良好效果。
在一些工作溫度不甚高而需要耐磨性較高的部位,使用磷酸鹽耐火澆注料更為適宜。若選用剛玉質(zhì)耐火物料制成耐火澆注料,在還原氣氛下使用一般皆有較好的效果
800℃以前的強(qiáng)度因?yàn)榱姿徜X膠結(jié)黏附而形成,隨著溫度升高,,磷酸鋁發(fā)生晶型轉(zhuǎn)化,中溫強(qiáng)度略有下降,隨著物料開始燒結(jié),強(qiáng)度有所提高,隨著溫度升高,物料的晶型發(fā)生轉(zhuǎn)變而使耐火溫度不斷升高
配制磷酸耐火澆注料采用粘上熟料或礬土熟料作耐火骨料和粉料,其用量分別為65~74%和24~35%。在實(shí)際的生產(chǎn)中常用配合比見表1。耐火骨料為粒徑小于15mm的統(tǒng)料,顆粒級(jí)配測(cè)定為15~5mm50%,5~2.5mm24%,小于2.5mm26%。耐火粉料細(xì)度為小于0.09mm的大于80%。促凝劑為525#高鋁水泥,其用量視施工條件和常溫強(qiáng)度要求而定。一般用量為2%左右,環(huán)境溫度較低時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加用量,不要求常溫強(qiáng)度時(shí)可不加或少加高鋁水泥。
在實(shí)際的生產(chǎn)過程中,磷酸或磷酸鹽耐火澆注料的配制方法參考以下步驟:
1、按配合比要求稱量耐火骨料和粉料并拌和,加結(jié)合劑用量的3/5溶液,繼續(xù)攪拌均勻后,進(jìn)行困料;
2、其次將困好的拌和料稱量后,加高鋁水泥促凝劑拌和均勻,再加余下的結(jié)合劑,攪拌1.2min。
3、成型后1d拆模。自然養(yǎng)護(hù) 3d作各種性能檢驗(yàn),其結(jié)果見表2,編號(hào)與表1對(duì)應(yīng)。
從表中看出,3d耐壓強(qiáng)度大于13MPa,烘干耐壓強(qiáng)度為29.3~35.1MPa。粘土熟料和二級(jí)礬土熟料骨料耐火澆注料的燒后耐壓強(qiáng)度低些,其余的比較高,一般為34.51MPa;耐火度和荷重軟化溫度,隨著耐火澆注料中原材料品級(jí)即Al2O3含量的增加而提高;1400℃燒后線變化,編號(hào)1~3呈現(xiàn)為線收縮,而編號(hào)4與5呈現(xiàn)線膨脹,這是由于Al2O3含量和原材料純度不同所致。20~1200℃膨脹系數(shù)為(5.8~6.5)×10-6K-1,磷酸硅酸鋁質(zhì)耐火澆注料的熱震穩(wěn)定性,即加熱800℃、水冷的循環(huán)次數(shù),一般大于50次。
應(yīng)當(dāng)指出,磷酸耐火澆注料中摻加5%軟質(zhì)粘土,5~10%剛玉粉、藍(lán)晶石粉、碳化硅粉和鉻渣粉等外加物,可改善和提高其高溫使用性能。例如,線收縮變?yōu)榫€膨脹,荷重軟化溫度能提高幾十度,強(qiáng)度也有所提高。