磷酸本身无粘结性,当它与耐火骨料和细粉接触后,如果有与其反应的物质就会因反应而产生结合。对于一些酸性、弱酸性及中性耐火材料,用磷酸不能产生硬化,即使用磷酸铝,常温硬化也比较缓慢,这时应当加入促凝剂。促凝剂可以是碱性化合物或它们的混合物,如 ZnO、MgO、AL(OH)3各种水泥等。
下表为高铝水泥用量对磷酸耐火浇注料性能的影响。高铝水泥为625#的二级矾土熟料。骨粉料的质量比为72:28,浓度为42.5%的磷酸用量为11%。从表中看出,随着高铝水泥促凝剂用量的增加,常温耐压强度提高,烘干耐压强度无大变化,荷重软化温度降低;当促凝剂用量超过3%时,1400℃烧后强度有所降低,可能是凝结硬化较快,组织结构致密度较差所致。另外,带入的氧化钙多,也是不利的。
当采用MgO细粉作促凝剂时,在常温下与磷酸可发生下列化学反应而使磷酸耐火浇注料凝结硬化:
因MgO与磷酸反应迅速,必须严格控制其用量,以便获得适宜的凝结硬化速度,满足施工的需要。下表示出了不同MgO对磷酸耐火浇注料的促凝作用。
在磷酸耐火浇注料原材料和配合比一定的情况下,只要能满足施工要求,无论用何种促凝剂,其用量越少越好。