硅磚是以石英巖為原料,經(jīng)粉碎,并加入粘結(jié)劑、礦化劑經(jīng)混合、成型、干燥和按計(jì)劃加熱升溫而燒成的。
硅磚含SiO2大于93%,系酸性耐火材料,具有良好的抗酸性渣的侵蝕作用。硅磚的導(dǎo)熱性能好,耐火度為1690~1710℃,荷重軟化點(diǎn)可高達(dá)1640℃,無殘余收縮。其缺點(diǎn)是耐急冷熱急性能差,熱膨脹性強(qiáng)。
SiO2(二氧化硅)在不同的溫度下能以不同的晶型存在,在晶型轉(zhuǎn)化時(shí)會(huì)產(chǎn)生體積的變化,并產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,故硅磚的制造、性能和使用與SiO2的晶型轉(zhuǎn)變有密切關(guān)系。高低型轉(zhuǎn)化,此種轉(zhuǎn)變沒有晶格的重排,只有晶格的扭曲或伸直,因此轉(zhuǎn)化速度快且是可逆的。
各種型態(tài)的SiO2轉(zhuǎn)化溫度和體積變化不同,方石英在180~270℃轉(zhuǎn)化,體積變化很劇烈,而570℃時(shí)石英轉(zhuǎn)化體積變化較小,鱗石英有兩個(gè)晶型轉(zhuǎn)化點(diǎn):117℃和163℃,體積變化最小。因此用于焦?fàn)t的硅磚,希望在制造過程中,盡量轉(zhuǎn)化為鱗石英。但實(shí)際生產(chǎn)的硅磚制品總是三種晶型同時(shí)存在。由于三種石英中鱗石英的密度最小,因此鱗石英含量愈高的硅磚,其真密度愈小。
硅磚制品的體積變化曲線是復(fù)相組織體積變化的總和。 真密度小的硅磚,石英轉(zhuǎn)化較完全,膨脹過程平穩(wěn),殘余膨脹小,有利于保持爐體嚴(yán)密。此外,鱗石英的荷重軟化溫度高,導(dǎo)熱性能好,故焦?fàn)t要盡量采用真密度小的硅磚,一般要求在2.38以下,優(yōu)質(zhì)硅磚的真密度應(yīng)在2.34~2.35之間。