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磷酸盐结合高铝砖的优点

时间:2021-03-09 16:38 编辑:耐火材料厂家点击:次

磷酸盐结合高铝砖属于免烧砖,采用热处理制成,对环保比较友好,该产品的耐磨性能高,抗热震性能高。
 
 
磷酸盐结合高铝砖的理化指标为:耐火≥1970℃,2kgf/cm2荷载下软化点温度≥1350℃,体积容量≥2.75g/cm2,常温抗压强度≥61.8MPa,高温抗压强度高,热震稳定性好,耐磨性低。
磷酸盐结合高铝砖是免烧砖。半干压成型热处理制得的高铝砖。其原料为致密的特种铝土矿熟料和浓度为42.5%~50%的磷酸作粘结剂。热处理温度为400~600℃。
 
结构特点
磷酸盐结合铝土矿熟料中含有大量的α~Al2O3。当与磷酸混合时,在0℃~120℃开始结合,在124℃~427℃形成磷酸铝和焦磷酸,在510℃大部分形成磷酸铝,成为高铝砖的连接骨料。AlPO4具有SiO2的空间骨架结构,[PO4]根据1947年的汤姆逊定律,高温下形成的磷酸盐中的铝有结合成四次方的趋势。在低温或高压下形成的硅酸盐中的铝倾向于结合成六次方。因此,磷酸铝在<1500℃分解前具有稳定的结构,其特征在于化学稳定性、耐磨性、热稳定性和低于1500℃的高温强度。
 
热力学特性
磷酸盐结合高铝砖中Al2O3含量一般在80%以上。因此,Al2O3在化学热力学性质中起主导作用。氧化钙对氧的亲和力大于铝,而硅小于铝。但根据CaO~Al2O3~P2O5的相图分析,在1440℃可以形成共晶,这为在预热区、分解区和冷却区使用磷酸盐结合的高铝砖提供了理论依据。
 
化学稳定性特征
磷酸盐结合高铝砖的主要矿物成分为应时型AlPO4,分解成AI2O3前稳定,但在较高温度下机械强度略有下降,这是由于AlPO4逐渐分解超过1500%。
AlPO4在1500℃以上分解影响磷酸盐结合高铝砖的高温性能,热强度会急剧下降,从而降低其热耐磨性。
 
磷酸盐高铝砖的特性:
1)耐高温。
2)常温高温下强度高,耐磨性优异。
3)耐急冷急热,抗热震性优异。
4)良好的耐化学腐蚀性。
5)缺点是负载下软化温度低,限制了其应用范围。
普通高铝砖浸泡在磷酸盐或磷酸溶液中,一定时间后从磷酸盐溶液或磷酸溶液中取出,干燥后投入使用。试验结果表明,原高铝砖在荷载作用下的软化温度为1535℃;负载磷酸盐溶液浸渍的高铝砖软化温度为1565℃;负载磷酸浸渍高铝砖的软化温度为1570℃。试验还表明,用磷酸盐或磷酸浸渍后,气孔率明显降低,耐火砖密度增加,抗折强度明显提高。如原高铝砖的表观孔隙率为22.33%,容重为2.69克/厘米,抗折强度为20.57兆帕。磷酸盐浸渍砖的表观孔隙率为13.33%,容重为2.89克/立方厘米,抗折强度为34.32兆帕。磷酸盐浸渍高铝砖的线性变化率也从+1.67%下降到+0.495%。
用磷酸盐(或磷酸)浸渍高铝砖可以提高高铝砖的质量,延长其使用寿命。磷酸盐砖是免烧砖的一种,是在高铝砖的基础上进行的技术改进。它具有耐火温度高、强度高、耐磨、耐酸腐蚀的优点,但缺点是负载下软化温度低,使用温度在1200℃左右。新水泥回转窑(700-1500t/d)的上部过渡区、安全带和冷却器衬里经常使用。
 
制作高铝砖的粘结剂:软粘土具有良好的可塑性,所以制作高铝砖通常采用软粘土作为粘结剂。然而,粘土中的游离二氧化硅和铝土矿熟料中的游离氧化铝在1200℃下发生二次莫来石化反应,导致体积膨胀较大,硅的孔隙率较高,强度较低。因此,配料中粘土粉的含量不应超过5%。
 
无论是物理性能还是化学反应,磷酸盐砖都需要防潮。作为耐火砖,它们都有一个共同的特点就是吸水,通常吸水量很小,不易自然干燥。虽然不怕水,但使用前必须晾干,耽误工程进度,浪费时间和劳动力。磷酸根离子遇水会发生水解反应,具体反应不赘述。因为这种反应是可逆的,所以磷酸盐转化中的正磷酸可能会降低价格,其相对酸度也会降低,从而影响其使用特性。因此,磷酸盐砖的储存需要做好防水防潮工作。
 
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