硅磚

礦化劑在硅磚生產(chǎn)中的作用是加速石英在燒成時(shí)轉(zhuǎn)化為低密度的變體（鱗石英和方石英）而不顯著降低其耐火度并能防止磚坯燒成時(shí)因發(fā)生過(guò)度膨脹而產(chǎn)生松散和開(kāi)裂。

石英轉(zhuǎn)化為鱗石英或方石英時(shí)，由于它們之間的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)互不相同，重新構(gòu)成晶格轉(zhuǎn)化的能量效應(yīng)很大，轉(zhuǎn)化速度非常緩慢，在沒(méi)有礦化劑存在時(shí),石英實(shí)際上不可能轉(zhuǎn)化為α-鱗石英，在礦化劑很少或幾乎沒(méi)有時(shí)，α-石英就形成α-方石英。但在有足夠數(shù)量的礦化劑存在時(shí)，石英的轉(zhuǎn)化過(guò)程是：β-石英轉(zhuǎn)化為α-石英、α-石英不斷地很快轉(zhuǎn)化為亞穩(wěn)定方石英（又稱安定方石英），同時(shí)α-石英、亞穩(wěn)定方石英和礦化劑及雜質(zhì)等相互作用形成液相，并侵入（石英顆粒在形成亞穩(wěn)定方石英時(shí)出現(xiàn)的）裂紋中，促進(jìn)α-石英和亞穩(wěn)定方石英不斷地溶解于所形成的液相中，使之成為硅氧的過(guò)飽和溶液，然后以穩(wěn)定的鱗石英形態(tài)，不斷地由溶液之中結(jié)晶出來(lái)。這個(gè)轉(zhuǎn)化速度取決于礦化劑的性質(zhì)和數(shù)量。同時(shí)所形成的液相緩沖了由于轉(zhuǎn)化過(guò)程體積膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力。提高了磚坯的熱震穩(wěn)定性和強(qiáng)度等指標(biāo)。防止了焙燒過(guò)程中制品的松散和開(kāi)裂現(xiàn)象。

生產(chǎn)硅磚的過(guò)程中廣泛采用的礦化劑為氧化鈣、氧化鐵，其中CaO可以從分散狀態(tài)的消石灰獲得。所用石灰的質(zhì)量在很大程度上決定著硅磚的性質(zhì)。石灰是以石灰乳的形式加入的，它在常溫下起著結(jié)合劑的作用，結(jié)合磚坯內(nèi)的石英顆粒，在干燥后增加磚坯的強(qiáng)度，而在燒成時(shí)則起礦化劑作用，促進(jìn)石英轉(zhuǎn)化。與石灰同時(shí)加入氧化鐵主要是為了減少制品的裂紋。

目前我國(guó)各廠使用的氧化鈣、氧化鐵系礦化劑中的鐵主要是軋鋼皮（鐵鱗），并要求其含F(xiàn)e2O3+FeO>90%。為使軋鋼皮在配料中均勻分布達(dá)到良好的礦化效果，需要將其在球磨機(jī)中進(jìn)行細(xì)粉碎，并使其粒度為:大于50mm的不大于1〜2%，小于0.088mm的不小于80%。此外，平爐渣、硫酸渣、軟錳礦等也可作礦化劑使用。

值得注意的是隨著原料的化學(xué)組成不同，應(yīng)研究采用不同的礦化劑系統(tǒng)。例如，生產(chǎn)焦?fàn)t用硅磚時(shí)，如果仍采用氧化鈣、氧化鐵，有可能因FeO促進(jìn)2CO=C02+C反應(yīng)，使碳素在硅磚的氣孔中沉積和石墨化，而引起焦?fàn)t爐體松散。這時(shí)好采用MnO替代FeO。

硅磚生產(chǎn)中的礦化劑作用能力的大小不僅和液相開(kāi)始出現(xiàn)的溫度有關(guān)，而且也和液相是否容易被Si02所飽和，即液相的結(jié)晶能力有關(guān)。只有能使液相具有高的結(jié)晶能力的氧化物才具有高的礦化能力，這一點(diǎn)往往被忽略。

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