磷酸盐耐火砖是用低、高铁料,用磷酸结合,经过困料,经550-600℃烧结而成。因为磷酸盐耐磨砖是碱性系列砖,所以应用在水泥回转窑、竖窑、石灰窑等一系列碱性气氛的炉衬内使用。
磷酸盐砖之所以耐磨,是因为在颗粒级配中,比中性系列的耐火砖,颗粒相对大。是用“两头大,中间小”的颗粒级配,粗颗粒起骨架作用,细粉对粗颗粒进行包裹和黏附,起填充空隙的作用。细粉的晶体活性大,易于结合。生产工艺当中,适当增加细粉,以便成型和提高磷酸盐耐火砖的耐磨性及常温耐压强度。
其实,磷酸盐本身并无粘结性,与耐火材料接触可生成铝磷酸盐,随着烧结温度的升高增加粘性。而磷酸基质中的离子会成链条、网状、空间骨架结构的大分子,发生聚合及黏附作用使磷酸盐耐火砖有了强度。
磷酸盐砖用磷酸结合剂,是把工业磷酸稀释到1.6~1.65比重才能使用,用量为6-8%。 然后进行困料,困料能使酸与泥料中的铁发生反应排出气体,若不困料或困料时间短,酸与泥料中的杂质铁在成型压制过程中,会使耐火砖层裂。需要注意的是:困料时泥料的温度要在25℃以上,用塑料布盖好待16个小时以上方可机压成型;若困料时温度低泥料会冻结,压制成型过程中会出现沾模具现象,造成麻面,影响产品的外观和质量。
磷酸盐耐火砖是用压力机高压成型,模具不放尺,随着产品生产的不断升级,目前体积密度大于2.7的磷酸盐耐火砖都使用600吨以上甚至是1000吨的压力机成型。这样产品更密实,更耐磨。
在烧结过程中,磷酸盐耐火砖的结合剂磷酸铝溶液会发生反应,生成磷酸二氢铝。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,会形成较强的黏附作用,使结合体获得强度。随着温度的提高,偏磷酸铝会起聚合作用,也可使结合体的密度得到提高。
磷酸盐耐火砖的性能就是强度高,耐侵蚀能力强,热稳定性好,尤其在热处理后尺寸无任何收缩和膨胀,在中温是强度不受影响,而且在1200-1300℃时,耐磨性能更进一步提高。所以,磷酸盐耐火砖又可以叫磷酸盐耐磨砖。