
磷酸鹽耐火磚常規(guī)采用中溫熱處理,少數(shù)特殊品類會經(jīng)高溫燒成,其單重核心呈先輕微減重、后趨于穩(wěn)定的規(guī)律,經(jīng)特殊浸漬工藝處理的磚體則會出現(xiàn)顯著增重,具體變化及細節(jié)如下:
前期減重:低溫階段水分與微量氣體排出
成型后的磚坯中,既含有磷酸鹽結(jié)合劑(如磷酸、磷酸鋁溶液)攜帶的游離水分,還殘留著混料、壓制過程中包裹的少量空氣。在熱處理的低溫階段(尤其是400℃以下,部分磚坯會先經(jīng)100-200℃干燥),這些水分會逐步蒸發(fā),殘留空氣也會隨之排出,導(dǎo)致磚體單重出現(xiàn)輕微下降。不過該階段減重幅度有限,通常僅占磚坯初始重量的幾個百分點,因為水分和殘留氣體在磚坯中的占比本就不高,且原料顆粒間的結(jié)構(gòu)較為緊密,不會因這些物質(zhì)流失出現(xiàn)大幅孔隙擴張,不會造成重量大幅波動。
后期穩(wěn)定:中高溫階段化學(xué)反應(yīng)無明顯質(zhì)量變化
當溫度升至400-600℃的核心熱處理區(qū)間時,減重過程基本停止,單重趨于穩(wěn)定。此時磷酸鹽結(jié)合劑會與骨料發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng),比如磷酸與氧化鋁生成磷酸鋁化合物,且結(jié)合劑自身會脫水聚合形成穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)合相,這些產(chǎn)物填充在原料顆粒間隙中,讓磚體結(jié)構(gòu)更致密,但整個反應(yīng)過程無明顯的質(zhì)量增減。而對于少數(shù)需高溫燒成的特殊磷酸鹽磚,高溫階段僅可能因原料中極微量雜質(zhì)分解產(chǎn)生可忽略的減重,整體單重仍保持穩(wěn)定,不會出現(xiàn)大幅波動。
特殊工藝增重:浸漬處理后重量顯著上升
若采用浸漬-熱處理的復(fù)合工藝優(yōu)化磚體性能,磷酸鹽耐火磚的單重會出現(xiàn)明顯增加。例如將燒制后的磚體浸入含活性氧化鎂、活性氧化鋁的高濃度磷酸鹽溶液中,磚體的微裂紋和孔隙會充分吸附溶液,此環(huán)節(jié)即可實現(xiàn)5%-8%的增重。之后經(jīng)中溫處理,吸附的磷酸鹽會與磚體內(nèi)的氧化鋁、二氧化硅等成分反應(yīng),生成結(jié)晶狀磷酸鹽并駐留在磚體缺陷中,最終磚體單重不僅會比初始成型重量顯著增加,密度和強度也會同步提升,這種工藝常用來修復(fù)磚體微缺陷、增強其綜合性能。
整體來看,常規(guī)工藝生產(chǎn)的磷酸鹽耐火磚,最終單重較初始磚坯的減重幅度通??刂圃?%以內(nèi);經(jīng)特殊浸漬工藝處理的磚體,單重則會較初始重量增加5%-8%,具體數(shù)值會隨結(jié)合劑用量、原料配比和熱處理參數(shù)的不同略有差異。