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磷酸盐砖的热处理温度及化学反应

添加时间:2020年9月11日  浏览次数:

磷酸盐结合高铝砖(以下称磷酸盐砖) 是以特级矾土熟料为主要原料,加入适量的磷酸水溶液,经过预混和、困料、混合、成型、干燥、热处理等工序制成。磷酸本身并无粘结性,当它与特级巩土熟料等原料的中性氧化物,弱碱性氧化物发生化学反应生成磷酸盐后,才使它表现出良好的粘结性。所形成的结合作用,除了与被结合材料产生的化学反应以外,主要是酸式磷酸盐的聚合以及粘附作用造成的。磷酸基离子以各种方式将其联结成长链平面网状或空间骨架结构的大分子,磷酸基PO4中的氧就起此种联结作用,从而使坯体凝结、硬化。所形成的酸式磷酸盐取决于反应时由于中和程度,即氢被取代程度不同,主要有磷酸二氢铝 [Al (H2PO4) 3 ]磷酸氢铝[Al2 ( HPO4) 3 ]。

一般认为主要组分为 [Al ( H2PO4 ) 3 ]。由于它在常温下可溶于水,当用以组成混和料后,仍可使其长期保持可塑性,但当加热到一定温度后,酸式磷酸铝可变成焦磷酸铝和偏磷酸铝,并随之发生聚合反应。

偏磷酸铝聚和物[Al (PO3) 3 ]存在于400 ℃以上的温度,由于此种新的化合物的形成和聚合以及同时形成较强的粘附作用,使结合体获得强度。随着温度的提高,偏磷酸铝也可发生分解作用而生成AlPO4与 P2O5 ,P2O5与Al2O3也可形成AlPO4 ,使结合体的强度得到提高。因此磷酸盐砖能具有强度高,耐磨性好的特点。

磷酸盐砖

工艺措施:由于成型后的磷酸盐砖坯体内含有4 %~5 %的水份,因此砖坯必须经过干燥,才能提高其机械强度,有利于运输,装窑操作,保证制品的外观质量,依规程规定干燥在隧道干燥器中进行 ,砖坯入干燥窑前必须自然干燥 ,干燥时间不少于12h ,入窑温度60~80 ℃,出窑温度110~130 ℃,干燥时间不小于48h ,干燥后残余水份≤1 % ;热处理在改用煤气作燃料的倒焰窑内进行,装窑轻拿轻放,做到平、稳、直、松砖拉缝,留好火道。

在实际生产过程中由于在生产磷酸盐砖的同时,烧成砖的生产也在同时进行原有工艺参数在生产实际难以控制结果造成干燥周转不畅 ,影响了成型工序的正常生产,且干燥 ,热处理时间偏长,影响了交货期。热处理过程中装窑火道预留不当,温度偏高,造成窑内顶部的砖坯过烧(变红) ,底部的砖坯欠烧(变黑) ,大大降低了产品合格率。

磷酸盐砖的热处理温度 500~600 ℃,因此 ,合理布置装窑,,砖列的宽度 ,砖缝的大小也要合适。,磷酸盐砖热处理后的强度高低取决于偏磷酸铝聚和反应的程度 ,所需要的温度在 300 ℃以上。因此 ,温度小于300 ℃时在保证排除砖坯中残存的自由水和大气吸附水时砖坯无裂纹的情况下 ,可以适宜地提高升温速度。磷酸盐砖热处理过程中的烧火操作对产品质量影响较大,除了正确按温度制度操作外,保证窑内的压力和气氛也是必须的。因此需要合理调整闸板和燃气与空气配比来达到需要。低温阶段(0~200 ℃) 主要是排除砖坯中残余的自由水和大气吸附水,应将闸板打开 ,以便增大烟囱的抽力 ,将水份尽快带走;中温阶段 (200~500 ℃) 主要是焦磷酸铝的生成和偏磷酸铝的聚合反应 ,闸板可适当降低 ,以便更好地控制窑温 ,使反应充分进行;保温阶段应降低闸板 ,使窑内下部温度提高,以使全窑温度均匀一致。

关键词:磷酸盐砖   
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