硅砖工艺流程与SiO2的晶型转化的关系
硅砖的矿相组成主要为鳞石英和方石英,还有少量石英和玻璃质。鳞石英、方石英和残存石英在低温下因晶型变化,体积有较大变化,因此硅砖在低温下的热稳定性很差。使用过程中,在800℃以下要缓慢加热和冷却,以免产生裂纹。所以不宜在800℃以下有温度急变的窑炉上使用。
硅砖的性质和工艺过程同SiO2的晶型转化有密切关系,因此,真比重是硅砖的一个重要质量指标。一般要求在2.38以下,优质硅砖应在2.35以下。真比重小,反映砖中鳞石英和方石英数量多,残余石英量小,因而残余线膨胀小,使用中强度下降也少。二氧化硅有七个结晶型变体和一个非晶型变体。这些变体可分两大类:第 一类变体是石英、鳞石英和方石英,它们的晶型结构极不相同,彼此间转化很慢;第二类变体是上述变体的亚种──αβ和γ型,它们的结构相似,相互间转化较快。
制造硅砖的原料为硅石。硅石原料的SiO2含量越高,耐火度也越高。有害的杂质是Al2O3、K2O、Na2O等,它们严重地降低耐火制品的耐火度。硅砖以SiO2含量不小于96%的硅石为原料,加入矿化剂(如铁鳞、石灰乳)和结合剂(如糖蜜、亚硫酸纸浆废液),经混练、成型、干燥、烧成等工序制得。
硅砖主要用于炼焦炉的炭化室和燃烧室的隔墙、炼钢平炉的蓄热室和沉渣室、均热炉、玻璃熔窑的耐火材料和陶瓷的烧成窑等窑炉的拱顶和其他承重部位。也用于热风炉的高温承重部位和酸性平炉炉顶