磷酸结合可塑料
- 以磷酸或酸性磷酸铝作结合剂，用黏土熟料、高铝熟料或刚玉作集料，加塑性耐火黏土和保存剂配制而成的塑性泥料称为 磷酸结合可塑料 。磷酸结合可塑料的特点是具有较好的中高温
以磷酸或酸性磷酸铝作结合剂，用黏土熟料、高铝熟料或刚玉作集料，加塑性耐火黏土和保存剂配制而成的塑性泥料称为磷酸结合可塑料。磷酸结合可塑料的特点是具有较好的中高温结合强度，耐磨性和抗热震性能好。
用磷酸或酸性磷酸铝作结合剂时，由于磷酸根会与可塑料基质中的塑性黏土、或高铝粉料、或刚玉细粉中的活性Al2O3反应，生成不溶性的正磷酸铝（AlPO4·xH2O）沉淀物而导致可塑料过早硬化，使可塑料失去可塑性而无法施工，因此须加保存剂。试验证明可延缓磷酸结合可塑料发生过早硬化的保存剂有：草酸、柠檬酸、酒石酸、乙酰丙酮、5—磺酸水杨酸等，其中以草酸保存效果较好，随其加入量的不同（1%～4%），保存期可由6个月延长至1年左右。
此类可塑料的骨料和粉料粒度组成与黏土结合可塑料相似。其增塑物质（剂）主要用塑性黏土，也可采用有机增塑剂。磷酸结合可塑料的组成为：耐火骨料大于100μm，53%～65%，耐火粉料小于100μm，35%～45%。结合剂用密度1.20～1.35g/cm3的磷酸溶液，加入量的防缩剂和保存剂。
在生产磷酸结合可塑性料坯时，应采取二步混练工艺，第一步先用相当于磷酸溶液总需要量的60%与耐火骨料、粉料和塑性黏土在一起混练，混均匀后进行困料24h，以使耐火集料能充分吸附磷酸溶液，并使耐火集料中含有的金属铁（由破粉碎时带入的）能与磷酸根充分反应放出H2气。然后进行第二步混练，混练时加入保存剂和余下的约40%磷酸溶液，混均达到所需可塑性指数时，再压制或挤压成坯，并用塑料膜将坯体密封存放。
用密度为1.25g/cm3磷酸溶液，用黏土熟料和高铝熟料配制成的磷酸结合可塑料的可塑性指数为15%～25%。用磷酸铝溶液作结合剂、用刚玉作骨料、用α—Al2O3细粉和微粉作粉料可制备高温耐磨可塑料。
磷酸铝或磷酸结合可塑料在冶金、石化、电力和机械工业等工业窑炉上有广泛用途，主要用于作耐热震、耐冲刷、耐磨衬体，如作加热炉的烧嘴，水泥回转窑的出料口，竖窑加料口、高温旋风分离器等内衬。
|
材质 |
黏土质 |
高铝质—Ⅰ |
高铝质—Ⅱ |
|
ω（Al2O3）/% |
45 |
60 |
72 |
|
体积密度/g·cm3 |
110℃，24h |
2.25 |
2.55 |
2.60 |
|
1000℃，3h |
2.20 |
2.50 |
2.55 |
|
1350℃，3h |
2.15 |
2.42 |
2.50 |
|
抗折强度/MPa |
110℃，24h |
4.0 |
5.3 |
5.5 |
|
1000℃，3h |
5.5 |
6.7 |
6.5 |
|
1350℃，3h |
6.0 |
7.5 |
6.6 |
|
耐压强度/MPa |
110℃，24h |
25 |
32 |
30 |
|
1000℃，3h |
30 |
45 |
43 |
|
1350℃，3h |
45 |
47 |
46 |
|
烧后线变化率/% |
110℃，24h |
-0.30 |
-0.25 |
-0.26 |
|
1000℃，3h |
-0.20 |
-0.10 |
-0.22 |
|
1350℃，3h |
-0.50 |
+0.35 |
+0.53 |
|
可塑性指数/% |
15～25 |
15～25 |
15～25 |
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