磷酸鹽澆注料是由磷酸鹽溶液與耐火骨料，粉料和外加劑按一定比例配制成型并保護(hù)或烘烤后，成為具有良好性能的新型材料。
邢臺鋼鐵廠300米3高爐工程熱風(fēng)爐熱風(fēng)出口拱、熱風(fēng)管道三岔口，熱風(fēng)爐爐頂拱頂球卻缺等形狀復(fù)雜，難砌筑成型的部位均采用澆注料澆注。以上部位原采用耐火磚砌筑，需用加工大量磚，因磚加工成尖角形體積變小，同時磚經(jīng)過加工后，內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到損傷，造成砌體整體性差，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低。某鋼鐵廠300米3高爐熱風(fēng)爐投產(chǎn)4年，在熱風(fēng)爐中修時發(fā)現(xiàn)熱風(fēng)爐熱風(fēng)出口拱和三叉口部位的氣體有變形脫落現(xiàn)象，中修時改為澆注料澆注。然而，邢臺鋼鐵廠投產(chǎn)4年左右，熱風(fēng)出口拱和三叉口等處澆注料完整無缺，無發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。
石家莊鋼鐵廠118米2粉煤加熱爐，燒嘴磚采用澆注料預(yù)制塊，由于燒嘴磚體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且需要進(jìn)行450℃熱處理。多家耐火材料廠均不給加工生產(chǎn)，在此情況下，我們與冶金部建筑研究院共同研究實驗，試制出不經(jīng)焙燒澆注料燒嘴。加熱爐于1989年11月投產(chǎn)至今，已經(jīng)4年之多，最近停爐檢修時觀察，燒嘴磚內(nèi)壁堅硬光滑，無剝落崩裂異常現(xiàn)象。
石家莊鋼鐵產(chǎn)150米3高爐大修，為了縮短工期，分層作業(yè)，其中一段是在爐身與爐腰處砌體接頭，在施工接頭處很難砌筑達(dá)到全部整層，否則必須經(jīng)過細(xì)加工，又因窄小砌筑十分困難。特別是后塞砌的磚，灰縫內(nèi)灰漿無法飽滿，影響砌筑質(zhì)量。為了保證質(zhì)量和施工工期，在施工接頭那層磚用澆注料干硬性搗打。生產(chǎn)使用8年后，在拆修時發(fā)現(xiàn)澆注料輕微損傷，與磚粘結(jié)牢固。
綜上所述，澆注料廣泛應(yīng)用到各種工業(yè)爐窯上，已經(jīng)取得良好的效果。除澆注料高溫工作性能必須滿足工業(yè)爐窯工作性能要求外，常溫強(qiáng)度要高；不需要加熱烘烤達(dá)到施工需要強(qiáng)度，特別是預(yù)制品，更要有常溫強(qiáng)度高的澆注料。在施工中有良好的施工性能，也就是初凝階段和易、流動性好，滿足振搗時間，保證澆注料密實；后期凝固快而且強(qiáng)度高，滿足下步施工強(qiáng)度的需要。因此，對澆注料原材料、外加劑、配合比、施工工藝和方法，與冶金部建筑研究總院共同進(jìn)行試驗研究。使其滿足生產(chǎn)和施工的要求，選出最佳澆注料配合比。
磷酸鹽澆注料施工方法
材料技術(shù)要求
高鋁粗細(xì)骨料，采用高鋁熟料或廢高鋁磚加工而成。粗骨料顆粒要求5~10毫米，細(xì)骨料顆粒要求0.15~5毫米，并且顆粒級配均勻良好，澆注料才能有較好的密實型和高溫性能。Al2O3含量75%以上，其耐壓強(qiáng)度和荷重軟化點隨著骨料Al2O3含量的提高而增大，但影響不甚顯著。耐火度不低于1770℃。吸水率不大于5%，吸水率是衡量骨料和粉料燒成質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，也有直接影響施工質(zhì)量和澆注料高溫性能，必須嚴(yán)格控制。
高鋁細(xì)粉，采用鋁熟料加工而成，顆粒要求小于0.088毫米的應(yīng)不少于85%。細(xì)粉細(xì)度對澆注料性能有直接影響，耐壓強(qiáng)度隨著粉料比面積的增加而增大，但是，又對制品的熱震穩(wěn)定性有不良影響；細(xì)粉越細(xì)，比面積越大，活性也越好，越容易與膠結(jié)劑發(fā)生反應(yīng)。用量不宜過多。促凝劑，一般采用高鋁水泥（礬土水泥）其標(biāo)號不低于425#，耐火度不低于1400℃，并符合標(biāo)準(zhǔn)要求，采用高鋁水泥其反應(yīng)速度適宜，即滿足澆注時間又能保證常溫強(qiáng)度。
膠結(jié)劑采用工業(yè)磷酸，是無色透明的晶體，極易溶解于水，其磷酸含H3PO4在85%左右，平日為了方便施工，通常采用稀釋后濃度為42.5%的磷酸配制澆注料。
外加劑，采用微量復(fù)合外加劑，一般具有減水，消泡、增強(qiáng)作用，保證振動搗時間，而后期強(qiáng)度增高快，便于達(dá)到施工強(qiáng)度，保證澆注料的施工質(zhì)量和高溫工作性能。
水采用潔凈自來水。
澆注料配和比。
澆注料配合比是否正確直接影響施工性能、施工質(zhì)量和工作性能。粗細(xì)骨料和細(xì)粉配比要適量。使骨料能起骨架作用，骨料增多時澆注料和易性較差，強(qiáng)度有些降低，但荷重軟化點略有提高；細(xì)粉必須有足夠數(shù)量才能包裹住顆粒表面，并與膠結(jié)劑發(fā)生反應(yīng)形成牢固的結(jié)合，使?jié)沧⒘嫌泻玫男阅埽荒z結(jié)劑只有濃度和用量適量，才能保證物理反應(yīng)的順利進(jìn)行，而且對常溫耐壓強(qiáng)度和高溫性能有一定影響，其隨著濃度和用量（超過最佳濃度和用量）增加而各項性能降低。綜上所述，根據(jù)理論、實踐、原材料等因素選用最佳配合比，為了節(jié)約試驗費，經(jīng)過許多施工操作試驗后，澆注料工作性能
選用不同廠家、不同配合比澆注料委托冶金部建筑研究總院進(jìn)行試驗。試驗結(jié)果見表1。從表1中看出各組澆注料工作性能均優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)。施工性能好，特別是常溫強(qiáng)度高。根據(jù)原材料價格，陽泉高鋁原材料和煤儲藏量大，價格低選用第二組為施工配合比。
表1 磷酸鹽澆注料性能試驗指標(biāo)表
施工方法
攪拌工藝
備料→材料試驗→配合比試驗→各料稱量→
施工工藝
安裝驗收→清理雜物→支模→錨固件焊接→噴水濕潤→澆注料振搗→制作試塊→養(yǎng)護(hù)→試塊試驗→拆模→檢查→自然干燥→烘烤。
施工操作方法
澆注料配合比必須嚴(yán)格控制，骨料稱量允許誤差為3%，粉料、外加劑、膠結(jié)劑稱量允許誤差均為1%，特別嚴(yán)禁為了便宜施工，而隨便增加膠結(jié)劑或水，影響澆注料高溫工作性能及延長凝固時降低常溫強(qiáng)度。
澆注攪拌最宜采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)和自由落式攪拌機(jī)。少量澆注料也可以用人工攪拌，但必須攪拌均勻。
根據(jù)工程量太小，用紅磚砌睏料池，表面抹水泥砂漿，待達(dá)到強(qiáng)度后才能使用。同時，準(zhǔn)備稀釋磷酸的容器。按規(guī)定比例將濃磷酸徐徐倒入水中攪拌，嚴(yán)禁水向酸內(nèi)倒。冬季氣溫低時，可采用溫水（40℃左右）稀釋。應(yīng)防止雜物掉入容器內(nèi)，使用時間相隔較長時，要重新攪均，并檢查其比重，是否達(dá)到規(guī)定濃度溶液的比重。
按配合比各料進(jìn)行正確稱量、進(jìn)行攪拌、睏料、攪拌3個工藝。
骨料、粉料干混均勻（約1分鐘）加入配合比所需稀釋硫酸溶液用量3/5,濕混均勻（2—3分鐘）送到睏料池進(jìn)行睏料，池用塑料膜覆蓋，并封閉好，防止膠結(jié)劑蒸發(fā)，同時不得與水接觸，氣溫一般在15℃以上，靜止睏料16小時以上，如果環(huán)境溫度在5℃左右，睏料時間24小時或延長時間，或者在池周圍加溫。必須使膠結(jié)劑與骨料和粉料中的金屬充分反應(yīng)，放出氫氣，防止成型后制品膨脹造成事故。
將睏好的料稱量后加入促凝劑，外加劑攪拌均勻然后，再加入配合比所需磷酸溶液用量剩余部分（少于2/5）繼續(xù)攪拌均勻（約1—2分鐘）即可供成型使用。
骨料和粉料含水率大時，需要進(jìn)行含水率測試，然后，調(diào)整磷酸濃度和磷酸溶液用量。在混合時，磷酸溶液用量超過18%還不易成型時，應(yīng)檢查分析骨料和粉料燒結(jié)質(zhì)量或是否混進(jìn)雜質(zhì)。嚴(yán)禁把不合格混合料用于工程上。
攪拌好的混合料取樣檢驗觀察，最佳膠結(jié)劑用量檢驗方法；攪拌好的混合料用手緊握成團(tuán)，從手指有少量溶液滲出，用兩手指捏即碎，這種狀態(tài)為最佳膠結(jié)劑用量。
澆注料所用模板最好采用鋼模板，刷脫模劑。也可用木模，但必須鋪設(shè)一層塑料膜。如果澆注料與輕質(zhì)，保溫材料刷防水涂料或用粘結(jié)劑沾一層塑料膜，防止輕質(zhì)，保溫材料吸水影響澆注料振搗和質(zhì)量。
澆注料振搗一般采用插入式振搗器，并根據(jù)澆注料厚度、振搗條件選擇振搗器規(guī)格，在振搗時，振搗棒要快插、輕撥、慢移動，同時注意觀察防止振搗棒造成空洞；振搗時間不宜太長。即澆注料表面返漿或不再沉落即可，防止?jié)沧⒘显斐蓛?nèi)部分層，影響工作性能。
澆注料應(yīng)連續(xù)施工，每層鋪料不宜超過300毫米，每層澆注間隔時間不得超過45分鐘，振搗時，把振搗棒插入原澆注料50毫米左右，一層一層循環(huán)澆注，便于層與層之間粘結(jié)牢固。
因各種原因不能連續(xù)施工，可留施工縫，最好留設(shè)在膨脹縫外，否則，施工縫做成麻面，即在澆注料劃深10毫米、寬20毫米左右十字溝，間距100毫米左右，如果需要繼續(xù)澆注，必須在原澆注料強(qiáng)度達(dá)到70%標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，才可進(jìn)行上層澆注，在澆注前最好鋪一層（5~10毫米）磷酸濃泥漿，使施工縫處密實，在施工縫振搗時要認(rèn)真，嚴(yán)禁振動原澆注料。
澆注料在按設(shè)計或規(guī)范留設(shè)膨脹縫，一般爐墻拐角上下不宜留設(shè)膨脹，澆注料每隔1~1.5米留一道寬6毫米左右的膨脹縫，施工時膨脹縫內(nèi)填充于澆注料同樣寬度“PVC”膨脹版。并在膨脹縫非工作面?zhèn)绕龇饣鸫u，封火磚可用粘土磚或輕質(zhì)粘土磚。
澆注料在澆注時，為了保證質(zhì)量，每班應(yīng)制作7.07×7.07×7.07（厘米）試塊3組，其中一組做為拆模依據(jù)，另外的試塊進(jìn)行高溫性能試驗。
澆注料適宜自然養(yǎng)護(hù)，溫度在20℃以上為宜，養(yǎng)護(hù)時間3天，在此期間不得澆水，特別是剛成型后的澆注料嚴(yán)禁與水接觸，否則含水量增大降低膠結(jié)劑濃度，造成不凝固或強(qiáng)度降低。
澆注料養(yǎng)護(hù)3天后，即做試塊強(qiáng)度試驗，強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后脫模，并對澆注料制品質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真檢查，不應(yīng)有蜂窩麻面，
