リン酸塩系耐火キャスタブルの硬化メカニズムと適切な保管方法

リン酸塩キャスタブルとは、リン酸またはリン酸塩と組み合わせたキャスタブルを指し、その硬化メカニズムは使用される結合剤の種類と硬化方法に関連している。

リン酸塩キャスタブルの結合剤としては、リン酸、またはリン酸と水酸化アルミニウムの反応によって生成されるリン酸二水素アルミニウムの混合溶液を用いることができる。一般的に、結合剤とケイ酸アルミニウムは室温では反応しない（鉄を除く）。室温で強度を得るためには、結合剤を脱水・凝縮させ、骨材粉末を結合させるために加熱が必要となる。

凝集剤を使用する場合、加熱は不要であり、微細な酸化マグネシウム粉末または高アルミナセメントを添加することで凝集を促進できる。酸化マグネシウム微粉末を添加すると、リン酸と速やかに反応して、耐火材料の凝結・硬化を引き起こす。アルミナセメントを添加すると、ゲル化特性に優れたリン酸塩、リン酸一水素カルシウムやリン酸二カルシウムなどの含水リン酸塩、水素カルシウムなどが生成され、材料の凝縮・硬化を促す。

リン酸系およびリン酸塩系耐火キャスタブルの硬化メカニズムから、加熱工程中にセメントと耐火骨材および粉末との反応速度が適切である場合にのみ、優れた耐火キャスタブルが形成されることが知られています。しかし、耐火原料は粉砕、ボールミル粉砕、混合の工程に容易に持ち込まれます。混合中にセメント系添加剤と反応して水素を放出するため、耐火キャスタブルが膨張し、構造が緩み、圧縮強度が低下します。これは、一般的なリン酸系およびリン酸塩系耐火キャスタブルの製造には不利です。