玻璃熔窑用(yòng)粘土耐火砖的性能(néng)、应用(yòng)及注意事项

　　黏土质耐火砖是以耐火黏土為(wèi)原料生产的耐火制品。在工业上使用(yòng)十分(fēn)广泛。黏土砖分(fēn)為(wèi)普通黏土砖、多(duō)熟料黏土砖、全生料黏土砖和高硅质黏土砖等品种。

　　(1) 化學(xué)组成

　　黏土砖由于其原料不同，化學(xué)成分(fēn)的变化很(hěn)大。其主要成分(fēn)是Al2O3和SiO2。各种成分(fēn)的大致范围如下：Al2O3 30%?46%、SiO2 50%?70%、Fe2O3 1.0%?3.0%、TiO2 1.0%?2.5%、(R2O+RO)1.0%?4.0%。另外有(yǒu)一种半酸性黏土砖，其成分(fēn)為(wèi)：AI2O3 11%?16%、SiO2 81%?85%、Fe2O3 1.0%?2.0%、(R2O+RO)1.0%?3.0%。

　　(2) 晶相组成

　　黏土砖结晶主要是莫来石3Al2O3·2SiO2(Al2O371.8%、SiO228.2%)与SiO2结晶。SiO2结晶以方石英為(wèi)主，并有(yǒu)少量鳞石英。玻璃相主要是Al2O3、SiO2和少量其他(tā)氧化物(wù)。从相图的理(lǐ)论值计算出，当Al2O3 35%时，莫来石与SiO2结晶各占50%。实际上，由于砖中Fe2O3、R2O等杂质存在，使莫来石生成量较少。这一部分(fēn)

　　Al2O3、SiO2和其他(tā)各种氧化物(wù)组成了玻璃相。玻璃相的含量受原料种类、化學(xué)组成、烧成条件影响很(hěn)大。一般情况下，SiO2、Fe2O3、R2O含量高时玻璃相多(duō)。

　　(3) 黏土砖的性质及应用(yòng)

　　黏土砖的抗热振性较好，波动范围大，一般均大于10次(1100℃水冷)，这与黏土制品的線(xiàn)胀系数值不太大(20?1300℃之间的平均線(xiàn)胀系数為(wèi)4.5×10-6?5.8×10-6℃)、又(yòu)无多(duō)晶转变现象及具有(yǒu)明显颗粒结构组织有(yǒu)关，因此黏土砖在玻璃窑炉中常用(yòng)作池底大砖。

　　黏土制品属于弱酸性的耐火制品，随SiO2含量增加其酸性增强。它对酸性具有(yǒu)一定的侵蚀抵抗能(néng)力，而对碱性侵蚀抵抗能(néng)力较差。因此黏土制品宜于用(yòng)作酸性窑炉的耐火材料。玻璃窑用(yòng)大型黏土质耐火砖是指砌筑玻璃窑用(yòng)的单重不小(xiǎo)于50kg的黏土质耐火砖。冶金行业标准(YBT5106—1993)将黏土质耐火砖按理(lǐ)化指标分(fēn)為(wèi)N-1、N-2a、N-2b、N-3a、N-3b、N-4、N-5、N-6八种牌号。

　　该标准还对砖的断面层裂等作了下列规定。

　　①砖的断面层裂長(cháng)度小(xiǎo)于400mm的砖：层裂宽度0.26?0.50mm时，長(cháng)度不大于40mm;层裂宽度0.51?1mm时，長(cháng)度不大于25mm。長(cháng)度大于400mm的砖：层裂宽度0.26?0.50mm时，長(cháng)度不大于80mm;层裂宽度0.51~1mm时，長(cháng)度不大于50mm。

　　②层裂宽度小(xiǎo)于0.25mm的裂纹，長(cháng)度不限制。

　　③断面上不得有(yǒu)大于1mm的空隙与裂纹。

　　(4)黏土砖使用(yòng)注意事项

　　①不同成形方法生产的黏土砖制品性能(néng)不同

　　除高压成形方法外的各种成形方法生产的黏土砖中，结合物(wù)含量都比较多(duō)，因而烧成温度不能(néng)太高。这种砖荷重软化温度低、重烧收缩大、气孔率高。泥浆浇注法和高压成形法生产的黏土砖组织结构比较均匀。而其他(tā)成形方法生产的黏土砖组织结构不均匀，会出现层状结构、造成方向性开裂及内部裂纹等问题。

　　②骨料与结合物(wù)

　　一般结合耐火材料骨料与结合物(wù)的抗侵蚀性不同。骨料抗侵蚀性比结合物(wù)好。这两者抗侵蚀性差别较大时，结合物(wù)首先被侵蚀，从而造成整个耐火材料的破坏。但是為(wèi)了制得气孔率低的黏土砖，常在结合物(wù)中加入少量石英和R2O。这样黏土砖的机械强度增加，但也造成了结合物(wù)抗侵蚀性下降。

　　根据这一特点，在熔窑的不同部位，由于侵蚀条件不同，可(kě)以选用(yòng)不同黏土砖。蓄热室下部炉条碹及下部格子砖，受到配合料粉尘和挥发物(wù)的侵蚀比较小(xiǎo)，温度也较低，负荷重大，主要要求机械强度高。因此，砖中结合物(wù)可(kě)以含有(yǒu)适量的SiO2、Fe2O3、R2O。但是用(yòng)于高温部位的黏土砖，主要要求耐火度高，其结合物(wù)中含杂质少。