磷酸耐火澆注料的硬化機(jī)理和加熱時的化學(xué)變化，在以往的文章中我們有分析過，根據(jù)分析所得的結(jié)論，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，顆粒級配測定為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，應(yīng)適當(dāng)增加用量，不要求常溫強(qiáng)度時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、首先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，編號與表1對應(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即Al2O3含量的增加而提高;1400℃燒后線變化，編號1~3呈現(xiàn)為線收縮，而編號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。

關(guān)于磷酸耐火澆注料膠結(jié)劑用量和濃度的配比

磷酸和磷酸鹽耐火澆注料的形成是復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程，也就是澆注料硬化、相變和燒結(jié)過程的總和。不同品種耐火澆注料的形成過程基本相同，而又有所不同。只有保證反應(yīng)過程的必需條件，才能制得性能優(yōu)良的耐火澆注料。

膠結(jié)劑濃度和用量

影響磷酸和磷酸鹽耐火澆注料性能的主要因素之一是膠結(jié)劑的濃度和用量，只有膠結(jié)劑的濃度和用量適宜，才能保證具有優(yōu)良的理化性能。

從成型性能上看，當(dāng)磷酸濃度一定時，用量少料干，不易成型;用量多料稀，成型后凝結(jié)硬化較慢。當(dāng)磷酸用量一定時，濃度高的料干不易成型;從荷重軟化溫度上看，隨著磷酸用量和濃度的增加而略有降低之趨勢。磷酸用量對耐火澆注料燒后耐壓強(qiáng)度也有影響，當(dāng)耐火澆注料組成及磷酸濃度一定時，其燒后耐壓強(qiáng)度隨著磷酸用量的增加而降低。

河南耐火材料廠提醒，磷酸濃度和用量對常溫耐壓強(qiáng)度也有一定的影響。在耐火澆注料材料組成和促凝劑的用量一定時，常溫耐壓強(qiáng)度隨著磷酸濃度和用量的增加而降低，甚至產(chǎn)生緩凝或不凝的現(xiàn)象。在常溫下不加促凝劑，磷酸和磷酸鹽高鋁質(zhì)或粘土質(zhì)耐火澆注料一般是不凝的，這是正常情況。當(dāng)澆注料組成及促凝劑用量和膠結(jié)劑濃度一定時，膠結(jié)劑用量過多，則產(chǎn)生緩凝或不凝現(xiàn)象。另外成型溫度低，促凝劑用量不足等情況，也可能產(chǎn)生緩凝或不凝現(xiàn)象。

速凝現(xiàn)象主要指膠結(jié)劑與粉料、促凝劑等迅速而激烈反應(yīng)，在骨料顆粒周圍形成薄薄的包裹層硬殼，致使?jié)沧⒘铣尚屠щy并降低耐壓強(qiáng)度甚至完全沒有強(qiáng)度。一般情況下，當(dāng)磷酸和磷酸鹽耐火澆注料組成、促凝劑和膠結(jié)劑用量一定時，膠結(jié)劑濃度過大，則產(chǎn)生速凝現(xiàn)象。因?yàn)槟z結(jié)劑濃度過大，與粉料、促凝劑和骨料之間的反應(yīng)速度快。在這種情況下，向拌和物中加磷酸溶液或水，料的表面很濕，澆注料成型后仍是不凝固的。因?yàn)榇倌齽┮呀?jīng)與高濃度磷酸迅速反應(yīng)完畢，反應(yīng)產(chǎn)物黏附于顆粒周圍，但松散顆粒之間并沒有形成牢固的結(jié)合。另外，摻加促凝劑過量或料中混進(jìn)含Mgo和Cao等材料時，也可能產(chǎn)生速凝現(xiàn)象。

膠結(jié)劑種類不同，對耐火澆注料的性能也有某些影響。還應(yīng)指出，膠結(jié)劑濃度和用量的最佳值，隨著耐火骨料和粉料和品種及成型方法的不同，也有差異。另外，當(dāng)原材料含水率過高時，應(yīng)適當(dāng)提高膠結(jié)劑的濃度或減少用量，否則會降低耐火澆注料的性能或者可能產(chǎn)生緩凝或不凝現(xiàn)象，致使耐火澆注料不能使用。