粘土砖的物理指标

粘土砖

粘土砖是指Al

20

3

含量为30%一40%硅酸铝材料的粘土质制品。粘土砖是用50%的软质粘土

和50%硬质粘土熟料，按一定的粒度要求进行配料，经成型、干燥后，在1300-1400℃的高温下烧成。粘土砖的矿物组成主要是高岭石和6%一7%的杂质(钾、钠、钙、铁、铁的氧化物)。粘土砖的烧成过程，主要是高岭石不断失水分解生成莫来石结晶的过程。粘土砖中的Si0

2

和

Al

20

3

在烧成过程中与杂质形成共晶低熔点的硅酸盐，包围在莫来石结晶的周围。

粘土砖属于弱酸性耐火制品，能抵抗酸性熔渣和酸性气体的侵蚀，对碱性物质的抵抗能

力稍差。粘土砖的热性能好，耐急冷急热。粘土砖的耐火度与硅砖不相上下，高达

1690-1730℃，但荷重软化温度却比硅砖低200℃以上。因为粘土砖中除含有高耐火度的莫来石结晶外，还含有接近一半的低熔点非晶质玻璃相。

在0-1000℃的温度范围内，粘土砖的体积随着温度升高而均匀膨胀，线膨胀曲线近似于一条直线，线膨胀率为%%,只有硅砖的一半左右。当温度达1200℃后再继续升温时，其体积将由膨胀最大值开始收缩。粘土砖的残余收缩导致砌体灰缝的松裂，这是粘土砖的一大缺点。当温度超过1200℃后，粘土砖中的低熔点物逐渐熔化，因颗粒受表面张力作用而互相靠得很紧，从而产生体积收缩。

焦炉用粘土砖应符合YB/T5106一93，理化指标见表3-5。

表3-5 粘土砖的理化指标

由于粘土砖的荷重软化温度低，在高温下产生收缩，导热性能比硅砖小15%-20%，机械强度也比硅砖差，所以，粘土砖只能用于焦炉的次要部位，如蓄热室封墙，小烟道衬砖及蓄热室格子砖、炉门衬砖、炉顶以及上升管衬砖等。粘土砖尺寸允许偏差和外形应符合表3-6的规定。

表3-6 粘土砖尺寸允许偏差和外观

高铝砖

高铝砖是Al 203含量大于48%的硅酸铝或氧化铝质的耐火制品，统称高铝质耐火制品。高铝砖按其理化指标分为LZ-75、LZ-65、LZ-55和LZ-48四种牌号。

表3-8 高铝砖的理化指标

高铝砖的耐火度和荷重软化温度均高于粘土砖，抗渣蚀性能(尤其是对酸性渣)较好，且

这些性能随着Al

20

3

含量的增加而提高，但热稳定性不如粘土砖。高铝砖的致密度高，气孔率

低，机械强度高且耐磨。焦炉燃烧室炉头及炭化室铺底砖的炉头部位，用高铝砖砌筑，效果较好;但不宜用于炭化室墙面，因为高铝砖在高温下易产生卷边翘角。高铝硅应符合

GB2988-87，理化指标应符合表3-8规定，砖的尺寸允许偏差和外形应符合表3-9规定。

表3-9高铝砖的尺寸允许偏差及外形

硅砖

SiO

2

含量在93%以上的耐火砖称为硅砖。硅砖是以石英石(硅石或石英砂)为原料，粉碎后加人适量的粘结剂(石灰乳或亚硫酸纸浆废液)、矿化剂(铁粉)及部分硅质熟料(或废硅砖粉)，经混合、成型、干燥后，在1400-1430℃的窑炉中焙烧而成。硅砖属于酸性耐火材料，具有良好的抗酸性侵蚀能力，它的导热性能好，荷重软化温度高，一般在1620℃以上，仅比其耐火度低70-80℃。硅砖的导热性随着工作温度的升高而增大，没有残余收缩，在烘护过程中，硅砖体积随着温度的升高而增大。所以，硅砖是焦炉上较理想的耐火制品，现代大中型焦炉的重要部位(如燃烧室、斜道和蓄热室)都用硅砖砌筑。

在烘炉过程中。硅砖最大膨胀发生在100-300℃之间，300℃之前的膨胀量约为总膨胀量

的70%-75%。其原因是Si0

2

在烘炉过程中出现117℃ 、163℃ 、 180-2 70℃和573℃四个晶形转化点，其中180 --270℃之间.由方石英引起的体积膨胀最大。

焦炉用硅砖应符合YB/T5013-1997，理化指标见表3-2。

表3-2 硅砖的理化指标

决定硅砖热稳定性好坏的关键是真密度，真密度的大小是确定其石英转化的重要标志之一。硅砖的真密度越小，其石英转化越完全，在烘炉过程中产生的残余膨胀也就越小。硅砖的尺寸允许偏差及外观应符合表3-3的规定。

在硅砖中，鳞石英晶体的真密度最小，线膨胀率小，热稳定性比方石英和石英好，抗渣侵蚀性强，导热性好，荷重软化温度高，是石英中体积最稳定的形态。烧成较好的硅砖中，鳞石英的含量最高，占50 %-80%；方石英次之.只占10%一30%；而石英与玻璃相的含量波动在5%-15%。

当工作温度低于600-700℃时，硅砖的体积变化较大，抗急冷急热的性能较差，热稳定性也不好。若焦炉长期在这种温度下工作，砌体就很容易碎裂破损。