磷酸鹽澆注料使用前應(yīng)困料,否則,高鋁骨粉料中的鐵等金屬雜質(zhì)與磷酸反應(yīng)釋放出氫氣而導(dǎo)致材料鼓脹;另一方面,磷酸困料時與材料中的堿性氧化物反應(yīng)產(chǎn)生部分不溶物,導(dǎo)致存放時間長后材料結(jié)塊,影響施工性能乃至失效。所以,材料中需加入保存劑以緩解上述反應(yīng)。
選用3種常用保存劑做試驗。分別是A,草酸(H2C204·2H0),是一種弱酸,在189.5℃或遇濃硫酸會分解生成二氧化碳、一氧化碳和水;B,一水檸檬酸(C.HO·HO),無色或白色結(jié)晶狀顆?;蚍勰?,175℃以上分解釋放出水及二氧化碳;C,酒石酸(C4H.O),是一種羥酸,化學(xué)式為C.H.O,酒石酸在空氣中穩(wěn)定,無毒,210℃分解。所用保存劑的含量都≥99.5%,試驗原材料采用高鋁質(zhì)耐火材料,結(jié)合劑為工業(yè)磷酸。
1、原料主要理化指標(biāo)
高鋁質(zhì)骨料:Al203含量62.65%,F(xiàn)e2O3含量2.67%。高鋁質(zhì)細(xì)粉:Al203含量71.09%, Fe203含量2.70%。工業(yè)磷酸:40%濃度(用85%濃度工業(yè)磷酸加水調(diào)整)。高鋁水泥:CA-50,作為促凝劑。
2、試驗過程
(1)困料。先將各個材料干混均勻,然后加入同等質(zhì)量的40%濃度的磷酸,濕混均勻,裝袋密封,置于室內(nèi)陰涼干燥處存放。困料14d后使用。(2)制樣。采用40mm×40mm×160mm三聯(lián)裝試模振動臺振動成型。(3)養(yǎng)護(hù)。出模后的試樣置于陰涼干燥處,自然放置。(4)干燥。試樣在110℃下放置于干燥箱中保持24h。(5)燒成。試驗電爐中1000℃×3h。
3、試驗結(jié)果
3.1 初凝時間
以不加保存劑、分別加0.3%草酸、檸檬酸、酒石酸的高鋁質(zhì)磷酸鹽澆注料分別制樣,對比測試初凝時間,初凝時間分別為2、2.2、6.5、5h,不加外加劑的試樣水分失去大、流動性差,加草酸與不加草酸的混合料凝結(jié)時間接近,加檸檬酸與酒石酸的混合料凝結(jié)時間較長,檸檬酸及酒石酸既發(fā)揮了對磷酸鹽澆注料的保濕性能,又與作為磷酸鹽澆注料促凝劑的高鋁水泥作用產(chǎn)生了緩凝作用。較長的初凝時間不利于施工,且易引起物料的顆粒偏析。
3.2烘干后強度變化
各種試樣烘干后強度變化材料見圖1在110℃×24h烘干后,加入草酸的磷酸鹽澆注料烘后耐壓強度隨著加入量的增加而增加,加入檸檬酸、酒石酸的磷酸鹽澆注料烘后耐壓強度隨著加入量增加先降低后增加。
3.3 燒后強度變化
試樣1000℃燒后強度變化見圖2。由圖2可知,加人草酸的磷酸鹽澆注料用量增加,燒后強度微變?。患尤霗幟仕岬牧姿猁}澆注料隨用量增加,燒后耐壓強度微增加;加人酒石酸的磷酸鹽澆注料隨用量增加,燒后耐壓強度先降低后微增加,這是由于檸檬酸、酒石酸隨加人量增加而保存性能提高,同時作為高鋁水泥緩凝劑減緩澆注料的凝結(jié)而增加強度。
4存放期水分變化
各試樣120℃×2h烘后,保存50d,其水分含量見圖3。以不加外加劑0與加3種外加劑A、B、C的料對比看,A、B、C都有一定的促進(jìn)高鋁質(zhì)磷酸鹽澆注料保存作用,且隨著保存劑用量的增加,保存效果更為明顯。相對看,草酸的保濕效果好。保濕性好則代表施工性能更好。
總結(jié)綜上所述,磷酸結(jié)合高鋁質(zhì)澆注料加人草酸具有保濕性好、施工性能優(yōu)、凝固時間適宜的特點,對最終材料質(zhì)量影響較小,適宜加入量0.3%左右。實際生產(chǎn)過程中,草酸加人量應(yīng)根據(jù)原料的變化情況隨時調(diào)整。