磷酸刚玉质耐火浇注料的特点是强度高、荷重软化温度高和抗渣性能好等,一般使用温度为1500~1800℃,主要用于热工窑炉的关键部位。
磷酸刚玉质耐火浇注料的常用配合比为刚玉颗粒5~3mm 38%~45%:3~0.15mm,25%~32%:刚玉粉料(0.09mm)10%~20%,工业氧化铝细粉10%~15%,浓度为50%~60%的磷酸外加7%~9%。另外,用CA-70水泥或氢氧化铝作促凝剂,还可掺加≤5%的软质粘土做烧结剂。浇注料拌和成型后,自然养护。其性能:体积密度2.85~2.95g/cm³,110℃烘干耐压强度大于30MPa,1400℃烧后耐压强度35~60MPa,有时达100MPa,1400℃烧后线变化率±0.4%,变形4%的荷重软化温度大于1600℃,有时达1700℃。该耐火浇注料的主要成分为α-AL2O3,加CA-70水泥做促凝剂时,其化学反应过程如前所述:加氢氧化铝做促凝剂时,参与反应的是氧化铝。那么,刚玉质耐火浇注料的常温硬化和在加热过程中可能发生的化学反应如下:
在500℃加热后,岩相鉴定证明有β-AL(PO3)3、低温型的ALPO4。在586℃之后,磷铁铝矿型由α型转变为β-型。到1065℃时,鳞石英型ALPO4转变为方石英型ALPO4。当温度高于1300摄氏度时ALPO4分解为AL2O3和P2O5。P2O5析出后不断升华排除。在上述材料发生化学反应过程中,生成磷酸氢铝,并经过脱水缩合、多聚缩合及胶结黏附等作用,使刚玉质耐火浇注料获得强度和高温性能。