載荷
[拼音]:guizhuan
[英文]:silica brick
二氧化矽(SiO2)含量不低於93%的耐火材料製品。
二氧化矽有七個結晶型變體和一個非晶型變體。這些變體可分兩大類:第一類變體是石英、鱗石英和方石英,它們的晶型結構極不相同,彼此間轉化很慢;第二類變體是上述變體的亞種──αβ和γ型,它們的結構相似,相互間轉化較快。在理論上,它們之間的相互轉變關係如圖1所示。
製造矽磚的原料為矽石。矽石原料的SiO2含量越高,耐火度也越高。最有害的雜質是Al2O3、K2O、Na2O等,它們嚴重地降低耐火製品的耐火度。矽磚以SiO2含量不小於96%的矽石為原料,加入礦化劑(如鐵鱗、石灰乳)和結合劑(如糖蜜、亞硫酸紙漿廢液),經混練、成型、乾燥、燒成等工序製得。
矽磚屬酸性耐火材料,具有良好的抗酸性渣侵蝕的能力,荷重軟化溫度高達1640~1670℃,在高溫下長期使用體積比較穩定。
矽磚的礦相組成主要為鱗石英和方石英,還有少量石英和玻璃質。鱗石英、方石英和殘存石英在低溫下因晶型變化,體積有較大變化,因此矽磚在低溫下的熱穩定性很差。使用過程中,在800℃以下要緩慢加熱和冷卻,以免產生裂紋。所以不宜在 800℃以下有溫度急變的窯爐上使用。焦爐矽磚的顯微結構見圖2。
矽磚的性質和工藝過程同SiO2的晶型轉化有密切關係,因此,真比重是矽磚的一個重要質量指標。一般要求在2.38以下,優質矽磚應在2.35以下。真比重小,反映磚中鱗石英和方石英數量多,殘餘石英量小,因而殘餘線膨脹小,使用中強度下降也少。
矽磚主要用於砌築焦爐的炭化室和燃燒室的隔牆,玻璃池窯的窯頂、池牆,矽酸鹽製品的燒成窯。現代大型焦爐,為了提高生產能力,需要減薄焦爐炭化室和燃燒室的爐牆,因而要求使用高緻密的高導熱性矽磚。