磷酸结合刚玉耐火浇注料

磷酸结合刚玉耐火浇注料在高于常温，但低于烧结温度下可较快地硬化的结合剂，常用的磷酸、磷酸铝、磷酸镁及促硬剂氟化铵(NH。F)以及其他铵盐类等热硬性结合剂，亦称化学结合剂。
磷酸有正磷酸(H3P04)、焦磷酸和偏磷酸。其中正磷酸是最稳定的，可翩成任何浓度的水溶液。在磷酸结合刚玉耐火浇注料中直接采用磷酸作结合剂的主要是正磷酸。工业磷酸呈无色的棱柱形晶体，在43.2℃熔融成液体。如果浓度超过85％或者温度很低时，则有结晶析出，磷酸加热时失去水分子，逐步转变为焦磷酸和偏磷酸。
正磷酸并无粘结性，当它与刚玉料接触后，由于两者迅速发生反应生成磷酸铝，才表现出良好的粘结性。除了刚玉与磷酸之间产生化学反应外，主要是酸式磷酸铝的聚合作用以及粘附作用造成的。
工业磷酸浓度为85％，能任意溶解于水，可制成任意浓度的水溶液。不定形磷酸结合刚玉耐火浇注料用磷酸的浓度，一般为20％～60％。
配制磷酸溶液时，先称需用的水，倒人瓷缸或塑料容器内，再称浓磷酸，缓慢加入水中，边加边搅拌，直至均匀。配好的磷酸溶液，使用前应先搅拌并测其密度。如有结晶析出，并非变质，应加热至800℃以上，消除晶种。
磷酸结合的刚玉质浇注料，一般要加热才有强度。当掺人促凝剂后，不加热也有较高的强度。常用的促凝剂有铝酸盐水泥、氧化镁、氟化铵及其他铵盐、氯化铝等。
不论是电熔刚玉，还是烧结刚玉，所有各种类型的刚玉都可以采用磷酸作结合剂。磷酸结合刚玉浇注料选择刚玉的准则与水泥结合刚玉浇注料基本相同。常用的配料比：刚玉5～3 mm，38％～45％，3～0.15 mm，25％～32％，小于0.09 10％～20％，工业氧化铝10％～15％。为了提高浇注料的强度，有时采用磨细的刚玉细粉，分散度与工业氧化铝相同。用浓度50％~60％的磷酸7％～9％做结合剂，CA一70水泥2％～3％作促凝剂，可加入5％的软质黏土做烧结剂。
浇注料的配制是先将选用的刚玉骨料和粉料称量好，然后倒人搅拌机中搅拌均匀，并加入3／5的磷酸溶液，继续搅å拌均匀后进行困料16 h以上，然后再将困好的料加入搅拌机中继续搅拌，同时加入CA一70水泥和余下的2／5磷酸结合剂，再搅拌3～5 min，即为浇注料。
困料的目的是使磷酸与原料中的铁质反应，避免浇注料成型体因反应产生的膨胀效应使成型体鼓裂。用抑制剂可使铁表面带负电荷，并形成薄膜，防止或减缓反应速度，浇注料可直接使用，不用困料。其抑制剂有酒石酸、草酸、柠檬酸，异丙胺和异丙醇胺NH一66型等。
磷酸结合刚玉耐火浇注料成型脱模后，自然养护3天，经110℃，24 h烘干，耐压强度一般大于30 MPa，体积密度为2.85～3.00 g／cm3，1400℃烧后耐压强度可提高到60 MPa，甚至达100 MPa，线变化率为±0.4％，荷重软化(4％)温度为1600～1700℃。