磷酸鹽結合高鋁磚特性
1、結構特性
高鋁礬土熟料中含有大量的磷酸鹽結合。α在0℃~120℃時,Al2O3開始與磷酸混合,在124℃~427℃范圍內產生磷酸鋁和焦磷酸鹽,在510℃范圍內產生磷酸鋁,成為高鋁磚的連接骨料,AlPO4具有SiO2的空間骨架結構,[PO4][AlO4]均為四面體結構。按照1947年“湯姆生定律”高溫形成的磷酸鹽中鋁傾向于四次方組合。硅酸鹽中鋁在低溫或高壓下形成,傾向于六次方組合。所以,在這種情況下,<磷酸鋁在1500℃下具有化學穩定性、耐磨性、熱穩定性、高溫強度等特點,在1500℃下具有穩定的結構。
2、熱力學特性
高鋁磚中磷酸鹽的Al2O3含量一般在80%以上。所以,Al2O3在化學熱力學性質上起著主導作用。CaO對氧的親和力大于Al,Si小于Al,但是CaO~Al2O3~P2O5的相圖分析來看,共熔物只能在1440℃內形成,這就為預熱帶、分解帶、冷卻帶與高鋁磚結合使用磷酸鹽提供了理論依據。
3、化學性穩定性
由于AlPO4在1500%以上逐漸分解,磷酸鹽與高鋁磚相結合,其主要礦物成分結構為方石英型AlPO4,在分解為AI2O3之前是穩定的,但在較高的溫度下,其機械強度略有下降。