磷酸耐火砖是一种高级化学结合耐火制品，它不是通过高温烧结，而是以磷酸或磷酸盐溶液作为结合剂，与耐火骨料和粉料混合、成型、固化后制成的。因其具有优异的性能，被广泛应用于苛刻的高温工业环境。

  一、生产过程

  原料：

  骨料和粉料：通常采用高铝矾土熟料、莫来石、刚玉、氧化铝等高品质耐火原料。这些原料的纯度和矿物组成直接影响砖的最终性能。

  结合剂：最常用的是磷酸（H₃PO₄）溶液，有时也会使用磷酸铝、磷酸镁等盐类溶液。

  化学反应：

  磷酸与耐火原料中的氧化铝（Al₂O₃） 等两性氧化物反应。

  反应式可以简化为： Al₂O₃ + 2H₃PO₄ → 2AlPO₄ + 3H₂O

  生成的磷酸铝（AlPO₄） 在常温下会逐渐凝固，形成一种三维网络结构，将耐火骨料和粉料牢固地结合在一起。这个过程被称为化学结合。

  生产工艺：

  混炼：将耐火骨料、粉料与磷酸溶液充分混合。

  困料：混合后的泥料需要放置一段时间，让磷酸与原料充分反应并排除部分气体。

  成型：通常采用高压成型，以获得高密度和强度。

  固化：成型后的砖坯在适当的温度下进行热处理。这个过程能驱除多余的水分，并促进磷酸铝凝胶的进一步形成和硬化，使砖获得最终的强度。

  二、主要特点与性能优势

  磷酸耐火砖之所以被广泛应用，是因为它集多种优良性能于一身：

  高强度：

  常温耐压强度和抗折强度都非常高，远高于许多烧结砖。这使其能承受巨大的机械应力和磨损。

  优异的热震稳定性：

  这是磷酸砖最突出的优点之一。由于其化学结合键在高温下仍能保持稳定，且砖体具有一定的韧性，能够抵抗温度的急剧变化而不开裂、剥落。

  高耐火度：

  由于主要成分是高铝或刚玉等材料，其耐火度通常高于1770°C。

  良好的抗化学侵蚀性：

  对酸性炉渣和气体的侵蚀有较好的抵抗能力。但对强碱性物质的抵抗性较弱。

  高荷重软化温度：

  在高温下承受负荷时，其变形温度高，结构稳定性好。

  三、主要应用领域

  凭借上述性能，磷酸耐火砖常用于工作条件非常恶劣的关键部位：

  水泥行业：回转窑的冷却带 和过渡带、窑门罩、三次风管、篦冷机等高磨损、高温度波动的区域。

  钢铁行业：鱼雷罐车 和铁水包的内衬、热风炉的燃烧器、高炉的炉喉和炉腹等。

  有色冶金：炼铜反射炉、铝电解槽等。

  玻璃行业：玻璃熔窑的某些部位，如蓄热室墙格。

  炭素行业：炭素焙烧炉。

  四、缺点与注意事项

  成本较高：相比普通的粘土砖或高铝砖，其原料和结合剂成本都更高。

  对碱性环境敏感：不适用于强碱性炉衬。

  生产工艺要求严格：困料时间、固化温度等工艺参数控制不当，会影响砖的最终性能。

  储存：未固化的磷酸砖在储存时需要防潮，因为水会影响其强度发展。