當采用鎂鉻砂、鎂鋁尖晶石、鎂橄欖石做耐火骨料和粉料時,可采用磷酸和磷酸鹽溶液做結合劑,配置堿性耐火澆注料。當采用鎂砂做耐火骨料和粉料時,因為磷酸和磷酸鹽溶液與鎂砂之間反應激烈,拌合物速凝,無施工時間,故不能用磷酸和磷酸鹽溶液做結合劑,實驗證明應采用聚磷酸鈉做結合劑。
聚磷酸鈉按照Na2O/P2O5的摩爾比或聚合度 n 進行分類,分為焦磷酸鈉 Na4P2O7、聚磷酸鈉(Nan+2PnO3n+1)、偏磷酸鈉(NaPO3)n 和過磷酸鈉。作為堿性耐火材料的結合劑,偏磷酸鈉得到了廣泛的應用。偏磷酸鈉的摩爾比為1:1,聚合度n≥1。當n=3時,稱為三偏磷酸鈉,亦稱三聚磷酸鈉,呈白色粉末狀,是軟水劑,也是不定耐火材料的良好外加劑:當n=6時,稱為六偏磷酸納,也呈白色粉末狀,是堿性不定形耐火材料的良好結合劑和外加劑。
偏磷酸鈉在常溫和200℃的溫度之內,能與Mg2+和Ca2+等離子發(fā)生置換反應產生強度。為了提高常溫和中溫強度,摻加鋁酸鹽水泥等材料是有效果。即在800~1500℃之間,磷酸根與Ca2+ 發(fā)生反應,形成Na2o·2CaO· P2O5礦物。該礦物熔點比較高,體積穩(wěn)定性好,能在高溫度下存在,故使堿性耐火澆注料保持較高的強度。
堿性耐火澆注料通常用在水泥回轉窯、篦冷機、和堿性侵蝕的部位。