磷酸鹽結(jié)合高鋁磚(以下稱磷酸鹽磚) 是以特級(jí)礬土熟料為主要原料，加入適量的磷酸水溶液，經(jīng)過預(yù)混和、困料、混合、成型、干燥、熱處理等工序制成。磷酸本身并無粘結(jié)性，當(dāng)它與特級(jí)鞏土熟料等原料的中性氧化物，弱堿性氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成磷酸鹽后，才使它表現(xiàn)出良好的粘結(jié)性。所形成的結(jié)合作用，除了與被結(jié)合材料產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)以外，主要是酸式磷酸鹽的聚合以及粘附作用造成的。磷酸基離子以各種方式將其聯(lián)結(jié)成長(zhǎng)鏈平面網(wǎng)狀或空間骨架結(jié)構(gòu)的大分子，磷酸基PO4中的氧就起此種聯(lián)結(jié)作用，從而使坯體凝結(jié)、硬化。所形成的酸式磷酸鹽取決于反應(yīng)時(shí)由于中和程度，即氫被取代程度不同，主要有磷酸二氫鋁 [Al (H2PO4) 3 ]磷酸氫鋁[Al2 ( HPO4) 3 ]。
一般認(rèn)為主要組分為 [Al ( H2PO4 ) 3 ]。由于它在常溫下可溶于水，當(dāng)用以組成混和料后，仍可使其長(zhǎng)期保持可塑性，但當(dāng)加熱到一定溫度后，酸式磷酸鋁可變成焦磷酸鋁和偏磷酸鋁，并隨之發(fā)生聚合反應(yīng)。
偏磷酸鋁聚和物[Al (PO3) 3 ]存在于400 ℃以上的溫度，由于此種新的化合物的形成和聚合以及同時(shí)形成較強(qiáng)的粘附作用，使結(jié)合體獲得強(qiáng)度。隨著溫度的提高，偏磷酸鋁也可發(fā)生分解作用而生成AlPO4與 P2O5 ,P2O5與Al2O3也可形成AlPO4 ,使結(jié)合體的強(qiáng)度得到提高。因此磷酸鹽磚能具有強(qiáng)度高，耐磨性好的特點(diǎn)。
工藝措施：由于成型后的磷酸鹽磚坯體內(nèi)含有4 %～5 %的水份，因此磚坯必須經(jīng)過干燥，才能提高其機(jī)械強(qiáng)度，有利于運(yùn)輸，裝窯操作，保證制品的外觀質(zhì)量，依規(guī)程規(guī)定干燥在隧道干燥器中進(jìn)行 ,磚坯入干燥窯前必須自然干燥 ,干燥時(shí)間不少于12h ,入窯溫度60～80 ℃,出窯溫度110～130 ℃，干燥時(shí)間不小于48h ,干燥后殘余水份≤1 % ;熱處理在改用煤氣作燃料的倒焰窯內(nèi)進(jìn)行，裝窯輕拿輕放，做到平、穩(wěn)、直、松磚拉縫，留好火道。
在實(shí)際生產(chǎn)過程中由于在生產(chǎn)磷酸鹽磚的同時(shí)，燒成磚的生產(chǎn)也在同時(shí)進(jìn)行原有工藝參數(shù)在生產(chǎn)實(shí)際難以控制結(jié)果造成干燥周轉(zhuǎn)不暢 ,影響了成型工序的正常生產(chǎn)，且干燥 ,熱處理時(shí)間偏長(zhǎng)，影響了交貨期。熱處理過程中裝窯火道預(yù)留不當(dāng)，溫度偏高，造成窯內(nèi)頂部的磚坯過燒(變紅) ,底部的磚坯欠燒(變黑) ,大大降低了產(chǎn)品合格率。
磷酸鹽磚的熱處理溫度 500～600 ℃,因此 ,合理布置裝窯，,磚列的寬度 ,磚縫的大小也要合適。,磷酸鹽磚熱處理后的強(qiáng)度高低取決于偏磷酸鋁聚和反應(yīng)的程度 ,所需要的溫度在 300 ℃以上。因此 ,溫度小于300 ℃時(shí)在保證排除磚坯中殘存的自由水和大氣吸附水時(shí)磚坯無裂紋的情況下 ,可以適宜地提高升溫速度。磷酸鹽磚熱處理過程中的燒火操作對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較大，除了正確按溫度制度操作外，保證窯內(nèi)的壓力和氣氛也是必須的。因此需要合理調(diào)整閘板和燃?xì)馀c空氣配比來達(dá)到需要。低溫階段(0～200 ℃) 主要是排除磚坯中殘余的自由水和大氣吸附水，應(yīng)將閘板打開 ,以便增大煙囪的抽力 ,將水份盡快帶走；中溫階段 (200～500 ℃) 主要是焦磷酸鋁的生成和偏磷酸鋁的聚合反應(yīng) ,閘板可適當(dāng)降低 ,以便更好地控制窯溫 ,使反應(yīng)充分進(jìn)行；保溫階段應(yīng)降低閘板 ,使窯內(nèi)下部溫度提高，以使全窯溫度均勻一致。