磷酸盐耐火浇注料是以一种化学结合耐火浇注料，它是磷酸盐、水玻璃和硫酸盐为结合剂，与耐火骨料和粉料及外加剂按比例配置而成的散装材料，经养护或烘烤后可投入生产使用的不定型耐火材料，它的特点是强度高，中温强度下降少，高温使用性优良。磷酸盐耐火浇注料是最常用的一个品种,使用温度为1400-1600℃,磷酸结合剂浓度为40%-60%,用量10%~14%。常用铝酸盐水泥作促凝剂,用量为0.5%~3.0%。如用氧化镁作促凝剂,用量为0.3%-1.0%。
磷酸盐耐火浇注料硬化机理和加热时的化学变化
磷酸耐火浇注料在常温下,与硅酸铝质材料一般不反应(铁除外),需加热使结合剂脱水缩合并将骨粉料粘附胶结起来,从而获得常温强度。当加氧化镁细粉后,与磷酸迅速反应形成Mg（H2PO4)2、 MgHPO4和Mg(PO42,致使耐浇注料凝结硬化。当加铝酸盐水泥后,则形成含水的磷酸一氢钙或磷酸二氢钙。CA-50水泥与磷酸反应反应产物为二水磷酸一氢钙,磷酸根离子夺取促凝剂中的金属阳离子或按离子等,形成具有良好胶凝性的磷酸盐、含水磷酸盐或使生成物沉淀所致:磷酸盐、硫酸铝和聚合氯化铝等结合剂配制的耐火浇注料,当加促凝剂时,其硬化机理与此类同:凝结硬化速度取决于促凝剂的种类和用量。
磷酸及磷酸盐耐火浇注料在加热过程中,其物理化学变化是很复杂的,它与耐火粉料或外加剂之间反应,生成磷酸盐,而其本身经42.5-250℃加热胶水转化为焦酸(HP2O3)或焦磷酸盐,这种反应是可逆的,在250-450℃范围内,进一步脱水转化为偏磷酸(HIO3)或偏磷酸盐,PO3开始逐步升华,随着温度的继续提高,将发生聚合、多缩聚合以及胶结级附等作用,同时形成陶瓷结合,使耐火浇注料获得强度和其他高温性能。
对于磷酸耐火浇注料的强度来说,胶结动附作用在低温时起主导作用,即通过氢原子搭桥而发生结合,综上所述,磷酸耐火浇注料的凝结硬化和加热时的化学变化,表现在强度
特征上就是:上升一少许下降-继续上升一微有下降。同时也影响其他高温性能。
磷酸盐耐火浇注料主要配合比和施工
磷酸硅酸铝质耐火浇注料一般用熟料或矾土熟料作耐火骨料和粉料,其用量分别为65%-74%和24%-35%。常用配合比：耐火骨料为粒径小于15mm的骨料,颗粒级配测定为15-5mm50%，5-2.50mm24%，小于2.5mn26%，耐火粉料细度为小于0.09mm的大于80%，促凝剂为CA-50水泥，其用量视施工条件和常温强度要求而定。一般用量为2%左右,环境温度较低时,应适当增加用量,不要求常温强度时可不加或少加加CA-50水泥。
磷酸或磷酸盐耐火浇注料的施工方法：首先按配合比要求称量耐火骨料和粉料并拌和，加结合剂用量的3/5溶液,继续搅拌均匀后,进行困料；其次将困好的拌和料称量后，加CA-50水泥促凝剂拌和均匀,再加余下的结合剂，搅拌3-5min成型后1天拆模，自然养护3d。耐火度和荷重软化温度随着耐火浇注料中原材料品级即Al2O3含量的增加而提高。磷酸盐和耐火浇注料中掺加5%软质利土,5%-10%刚玉粉、蓝晶石粉、碳化硅粉和铬渣粉等外加物,可改善和提高其高温使用性能。例如,线收缩变为线膨胀,荷重软化温度能提高几十度,强度也有所提高。
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