带您认识各种浇注料——磷酸盐、铝酸盐、水玻璃结合浇注料

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磷酸盐结合耐火浇注料

磷酸盐结合浇注料与一般浇注料的组成基本相同，骨料和粉料为高铝质，黏土质，硅质和镁质等。磷酸铝，磷酸与中性及酸性骨料，粉料在常温下只发生缓慢反应，为了使其在常温下硬化，必须加入硬化剂，如活性氢氧化铝，滑石，氟化氨，氧化镁，碱性氯化铝，铝酸钙水泥等。氧化镁促硬效果好，但生成的磷酸镁耐火性差，使热态强度下降。其硬化时间随气温不同而变化显著。


磷酸铝，磷酸与骨料反应，因生成不溶物会导致材料产生时效变化，当原料中所含铁分的反应会影响时效变化，混练泥料时，对混练机有腐蚀作用，导致设备损坏，所以必须加入时效抑制剂及有缓解作用的外加剂。

磷酸盐结合浇注料的干燥温度低时，易形成吸湿性化合物焦磷酸H4P2O7存放期间吸附空气中水分还原成正磷酸破坏胶结性。因此磷酸盐结合浇注料应经过450~500℃左右干燥，形成磷酸铝或偏磷酸铝。

硫酸铝结合耐火浇注料

常用的硫酸铝溶液密度为1.20~1.30g/cm3 ,加入量为12%~18%。因硫酸铝溶液呈酸性，含有一定数量的硫酸根与亚硫酸根离子，会与骨料和粉料中的铁等反应，放出氢气，使浇注料发生鼓胀，因此浇注料在成型前要困料24h以上。困料前加入硫酸铝溶液总用量的70%~80%，困料后再加入余下部分的硫酸铝溶液。

成型后在干燥空气中自然养护，50℃下养护3d才符合强度要求。为了加快硬化速度，需加入促凝剂。一般采用矾土水泥，加入2%~4%。为了改善高温性能，可加入5%~10%结合黏土细粉，还可加入膨胀剂等材料以抵消浇注料收缩。

硫酸铝结合浇注料的强度随温度变化波动较大。常温凝固缓慢，加入促凝剂生成硫酸钙及硫酸铁，硫酸镁等。它们之间相互作用形成长柱状或针状交叉生长的硫铝酸钙及硫酸铝铁等沉淀析晶，促使浇注料凝结与硬化。但由于生成物不多，常温强度较低。在500~600℃，热处理的强度与烘干后的强度差不多，在700~800℃，硫酸铝和硫酸铝盐相继分解，放出SO2气体，使浇注料疏松，强度降低。1000℃以上，由硫酸铝及盐分解出的活性.Al2O3与SiO2发生固相反应生成莫来石等，新物质并出现液相烧结，使强度显著增加。为克服800℃左右结构疏松、强度降低的缺点，可加适量磷酸溶液，采用复合结合剂。复合结合剂中磷酸相对含量25%~50%为宜。

硫酸铝结合浇注料的使用温度随材质不同而异，黏土质使用温度为1300~1350℃；高铝质为1350~1550℃,刚玉质为1500~1650℃。

水玻璃结合浇注料水玻璃结合浇注料的骨料和粉料来源广泛，既可用硅酸铝质，硅质，半硅质，还可以用于镁质，镁铝质等耐火浇注料。由于水玻璃较黏稠，拌料和振动时间增长。20世纪 70年代出现速溶性固体水玻璃，可以与耐火骨料，粉料混装在一起，现场加水拌料，浇注，使用方便。

这种浇注料由于加热到800~1000℃时，氟化钠和氧化钠的熔融，液相量增多，硅胶作用减弱，因此荷重软化温度较低。同时水玻璃结合浇注料使用温度也相对较低，高铝质的使用温度为 1400℃,黏土和半硅质使用温度为1000℃,镁质使用温度为1600℃。因此应尽量减少水玻璃和氟硅酸钠的加入量或用高模数的水玻璃。可是水玻璃结合浇注料常温强度高，加热过程强度降低较小，因此有较高的高温耐磨性。特别能抵抗除氢氟酸以外的酸介质和钠盐熔融物的侵蚀。黏土和半硅质水玻璃浇注料的耐酸度大于93%，可以满足耐酸热工设备的使用要求。