聚磷酸鹽耐火澆注料的性能和制備

    聚磷酸鹽耐火澆注料的骨料和粉料，由冶金鎂砂、電熔鎂砂、鎂鉻砂、鎂鋁尖晶石和鎂橄欖石等破碎磨細而成。結合劑有磷酸、磷酸鹽和聚磷酸鹽等。骨料和粉料采用鎂鉻砂、鎂鋁尖晶石和鎂橄欖石等材料時，可采用磷酸或磷酸鹽作結合劑。當采用鎂砂時應采用聚磷酸鈉作結合劑。因為磷酸或磷酸鹽溶液與鎂砂反應激烈、速凝，無施工制作時間。聚磷酸鈉與鋁酸鈣水泥和氧化物微粉等復合使用，效果好。
    聚磷酸鈉按照Na2O/P2O5的摩爾比或聚合度n進行分類，分為焦磷酸鈉Na4P2O7、聚磷酸鈉(Nan+2PnO3n+1)、偏磷酸鈉(NaPO3)n和過磷酸鈉。偏磷酸鈉的摩爾比為1：1，聚合度n≥1。當n=3時，稱為三偏磷酸鈉，亦稱三聚磷酸鈉Na3P3O9,呈白色粉末狀，是軟水劑，也是不定形耐火材料的良好外加劑；當n=6時，稱為六偏磷酸鈉Na6P6O18,也呈白色粉末狀，是堿性不定形耐火材料的良好結合劑和外加劑。
鎂砂耐火澆注料原料：
    鎂砂耐火澆注料采用燒結和電熔鎂砂作耐火骨料和粉料，其顆粒級配為5～2.5 mm，33%;2.5～1.2mm, 22%;1.2～0.6mm，25%;0.6～0.15 mm，20%;鎂砂粉細度為0.09mm篩余≤15%;采用濃度為30%或當量濃度為4N的六偏磷酸鈉溶液作結合劑，促凝劑用鋁酸鹽水泥；有的摻加燒結劑，如鐵磷或黏土粉等。
鎂砂耐火澆注料配制工藝：
配制工藝：將耐火骨料與2/3用量的六偏磷酸鈉溶液拌和，待骨料表面全部濕潤后，再摻加耐火粉料攪拌均勻，最后加剩余的六偏磷酸鈉溶液，繼續攪拌1～2min;振動成型后，自然養護3d，不得淋水；環境溫度不得低于10℃，越高越好，養護到期，作各種性能檢驗。
鎂砂耐火澆注料性能：
摻加燒結劑作用不大；采用鋁酸鹽水泥促凝劑，不降低耐火度，卻提高了荷重軟化溫度，同時1000℃燒后耐壓強度從19.1MPa提高到26.5～34.8MPa，這是形成Na2O2CaOP2O5礦物所致。從強度變化特征上看，也是中溫強度有較大的下降，但絕對值仍大于25MPa，因此不影響鎂砂耐火澆注料的使用。強度下降的原因，從巖相分析可知，系因六偏磷酸鈉組織結構在加熱過程中的變化和基質料未燒結所致。
    鎂砂耐火澆注料用MgO≥98%的電熔鎂砂作耐火骨料和粉料，復合結合劑為聚磷酸鈉5%、硅微粉3%和鋁酸鈣水泥0.5%。另加2%的鋼纖維，加水濕混、成型，其性能見表2。它與表1對比看出，采用聚磷酸鈉與硅微粉作復合結合劑配制的澆注料，耐壓強度提高40%至1.6倍，燒后線變化呈膨脹值。說明該復合結合劑比前者好。
    在堿性耐火澆注料中，在保證拌和料和易性的前提下，六偏磷酸鈉溶液用量盡量少用，以保證其高溫性能；另外，耐火骨料品種、顆粒級配、骨粉料用量、鋁酸鹽水泥品種和用量等，也影響耐火澆注料的性能，應合理選用。
鎂鉻質耐火澆注料：
    鎂鉻質耐火澆注料用的耐火骨料和粉料，一般選用廢舊鎂鉻磚、鉻鐵礦、鎂鉻尖晶石、鎂砂和氧化鉻等材料。結合劑用六偏磷酸鈉溶液，促凝劑則用鋁酸鈣水泥和含鈣材料等。該澆注料耐火度高、高溫體積穩定性好、抗侵蝕性強，在鋼包等熱工設備上應用，見表3。表中采用廢鎂鉻磚作耐火骨料，編號1的臨界粒徑為 10mm，進行顆粒級配。編號2的粒徑為<15mm統料；耐火粉料為MgO≥92%的鎂砂粉和Cr2O3為53%的鉻鐵礦精礦粉。耐火骨粉料之比為68：32;結合劑為六偏磷酸鈉溶液，用量為14～18%。編號1用鋁酸鈣水泥作促凝劑，編號2則用石灰粉，用量為1.5%。