粘土耐火磚的制造工藝

　　粘土耐火磚是以粘土熟料為骨料，軟質(zhì)粘土做結(jié)合劑制成的A1203含量在30%～48%的耐火制品。

　　一)配料與混練

　　熟料與結(jié)合粘土(生料)配比要根據(jù)制品的用處，質(zhì)量要求，形狀，尺寸以及原料的性能及工藝過程來確定。像高爐磚，鋼包襯磚采用多熟料配方，粘土熟料要占70%～90%。特異形制品結(jié)合粘土占30%～40%。一般標(biāo)普型制品生粘土比例都很大，占50%～60%。

　　結(jié)合粘土普遍采用細(xì)粉形式加入，如果按顆粒的堆積密度要求，熟料和結(jié)合粘土的細(xì)粉有剩余時，結(jié)合粘土的粒度要符合顆粒配比的要求。

　　成型泥料的水分及紙漿廢液的加入量，視成型方法及泥料性能而定，如半于成型泥料水分較少，而結(jié)合粘土比例小的多熟料制品，特別是制品形狀復(fù)雜，而生粘土的結(jié)合性能比較差時，往往加入1%～2%的紙漿廢液(密度為1.20～1.25g/cm3)，以便提高磚坯強(qiáng)度。

　　普遍采用濕碾機(jī)混練泥料，當(dāng)混練的泥料水分高時，容易形成泥餅或泥塊，往往還要用雙軸攪拌機(jī)配合。

　　在濕碾中一般混練4～lOmin，個別高質(zhì)量產(chǎn)品要求混練15～25min。

　　二)成型與干燥

　　粘土耐火磚采用可塑法成型時，體積密度為2.0～2.1g/cm3。半干法成型，由于磚坯的外形尺寸及對制品的質(zhì)量要求不同，成型壓力一般在40～80MPa之間變化制品的體積密度在2.1～2.4g/cm3。特異形和大型粘土耐火磚，一般采用振動成型，風(fēng)錘搗打或手工成型，體積密度為2.1～2.3g/cm3。

　　可塑成型及大型，特異形制品，要在空氣中自然干燥1～5天，然后再進(jìn)入干燥器中干燥。半干法成型的標(biāo)普形磚可以直接入窯燒成，特別是用倒焰窯燒成。不過用隧道窯燒成還是預(yù)先干燥水分小于2%為好。可以提高成品率。

　　三)燒成燒成

　　可以在倒焰窯、隧道窯、梭式窯等各種爐窯中燒成。燒成溫度通常比結(jié)合粘土燒結(jié)溫度高100~150℃，對于結(jié)合粘土燒結(jié)范圍窄的，通常比結(jié)合粘土的燒結(jié)溫度高50～100℃。我國粘土耐火磚的燒成溫度一般在1330～1380℃。燒成過程中一般分為4個階段：

　　(1)常溫～200℃，磚坯中殘余水分排除階段。排除的蒸汽會造成較大的蒸汽壓力。如果升溫過快，蒸汽壓力會使磚坯開裂，所以升溫速度要緩慢。

　　(2)200～900℃，發(fā)生碳酸鹽分解，鐵質(zhì)氧化，有機(jī)物分解。粘土物質(zhì)分解排出結(jié)晶水，坯體收縮約0.5%，不會產(chǎn)生較大應(yīng)力，這個階段可以快速升溫。

　　(3)900～1380℃，是莫來石生成，液相出現(xiàn)及坯體燒結(jié)階段。在這個階段，磚坯發(fā)生強(qiáng)烈地收縮，大約2%～4%。如果升溫過快或加熱不均勻，會使制品造成裂紋，因此升溫要慢些，控制氧化焰燒成。

　　(4)1380℃～常溫，是冷卻階段，發(fā)生莫來石的緩慢結(jié)晶，熔體固化，伴隨正常收縮。一般在1000～800℃應(yīng)緩慢。由于粘土耐火磚抗熱震性好，冷卻可快些，可適當(dāng)用鼓風(fēng)機(jī)冷卻。

　　四)粘土耐火磚性質(zhì)

　　粘土耐火磚有良好的物理化學(xué)性質(zhì)，對不同使用條件有較大的適應(yīng)性。盡管新品種耐火材料不斷發(fā)展，但粘土耐火磚仍然是生產(chǎn)量最大的品種，特別是我國仍然占耐火材料總產(chǎn)量70%以上。由于粘土耐火磚制法多(成型)，化學(xué)成分波動大，物理性質(zhì)差別也很大，如普通粘土耐火磚，國家標(biāo)準(zhǔn)就有8個牌號，耐火度為1580℃到1750℃不等，最高與最低相差170℃之大。荷重軟化點(diǎn)相差100℃，可是與專用制品(高爐磚，玻璃窯磚)相差150℃，有的專用制品(電阻爐磚)之間相差250℃。顯氣孔率從%波動到28%等。