硅磚的價格居高不下，因為是成品率低，某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題就會受到影響，下面介紹一下硅磚的生產(chǎn)工藝，請看詳細(xì)內(nèi)容。

　　

　　硅磚生產(chǎn)的工藝流程大體上與粘土磚的工藝流程相似。不同點在于前者增加了石灰和礦化劑的制備系統(tǒng)。

　　一、顆粒組成的選擇

　　硅質(zhì)坯體加熱時的松散和燒結(jié)能力取決于顆粒組成中粗細(xì)兩種粒度的性質(zhì)和數(shù)量。

　　采用細(xì)顆粒組成的磚坯時，在燒成時有利于減少膨脹，減少磚體的裂紋和體積變化，提高成品率，還可提高制品中鱗石英的含量，但泥料顆粒過細(xì)，也將導(dǎo)致硅磚氣孔率的提高。

　　一般硅磚的臨界粒度以2～3mm為宜。

　　

　　制造硅磚選用的結(jié)合劑

　　制造硅磚用的結(jié)合劑有亞硫酸紙漿廢液和石灰乳。用石灰乳作結(jié)合劑時，它起著塑化劑的作用。石灰乳使磚坯在干燥過程中增加強(qiáng)度，在燒成時則成為礦化劑，促進(jìn)石英的轉(zhuǎn)化。

　　石灰應(yīng)含有大量活性CaO，未分解的CaCO3和MgCO3不超過5%，Al2O3+Fe2O3+SO2F超過5%。當(dāng)含有大顆粒欠燒Ca-CO3和過燒石灰時，制品產(chǎn)生熔洞，影響制品質(zhì)量。

　　配料時應(yīng)將石灰的加入量換算成CaO，其加入量視制品的不同而異，通常波動在1.5?2.5%。例如，生產(chǎn)焦?fàn)t硅磚，CaO加入量為2.0?3.0%；生產(chǎn)電爐頂硅磚，CaO加入量為1.4?1.75%。

　　

　　硅磚的配料特點

　　采用雜質(zhì)含量小于0.5%的優(yōu)質(zhì)硅石，配料前用自來水沖洗，以保證前期質(zhì)量。配料時將快轉(zhuǎn)化石英與慢轉(zhuǎn)化石英混合配料，可使燒成溫度降低20℃。配料過程中將臨界粒度由3mm降至2mm，可增加物料的界面能，促進(jìn)石英的轉(zhuǎn)化。

　　此外，選用新型礦化劑，對提高產(chǎn)品質(zhì)量也很重要。目前，大多數(shù)生產(chǎn)者在配料中加入的礦化劑仍是石灰乳和鐵鱗。為提高制品的荷重軟化溫度，F(xiàn)eO的加入量已從2.5%降至1%以下。如果采用長石類含有堿金屬的礦物或復(fù)合礦化劑都可以收到較好的效果。

　　

　　制備硅磚泥料的加料順序

　　將各種硅石粉和廢硅磚粉按一定配比加入濕碾機(jī)中，先干混2?3min，再加入亞硫酸紙漿廢液、石灰乳及氧化鐵粉的混合液，根據(jù)成型方法的要求，再混合8?17min。

　　泥料混合時間的長短取決于碾輪重量、碾盤轉(zhuǎn)數(shù)，原料加入量、原料硬度、泥料的顆粒組成及成型方法。特異型磚和手工成型用的泥料比機(jī)械成型用的泥料要求有較長的混合時間。對于不同泥料的混合時間，應(yīng)由實驗來確定。

　　制造硅磚用泥料的水分一般為5?9%，手工成型泥料水分為7?9%，機(jī)械成型用泥料水分為5?6%。

　　

　　二、成型：

　　硅磚成型的特點表現(xiàn)在硅磚坯料成型特性和硅磚磚型形狀復(fù)雜與質(zhì)量差別大等方面。硅質(zhì)坯料是質(zhì)硬、結(jié)合性和可塑性低的瘠性料，因此它受壓而致密的能力低。硅質(zhì)坯料的成型性能受其顆粒組成、水分和加入物的影響。調(diào)整這些因素可以改善坯料的成型性能。對任何組成的坯料，增加成型壓力都會提高硅磚密度。為了保證制得致密磚坯，成型壓力應(yīng)不低于100～150MPa。

　　

　　三、燒成

　　硅磚在燒成過程中發(fā)生相變，并有較大的體積變化，加上磚坯在燒成溫度下形成的熔液量較少(約10％左右)，使其燒成較其它耐火材料困難得多。硅磚的燒成制度與磚坯在燒成過程中所發(fā)生的一系列物理化學(xué)變化，加入物的數(shù)量和性質(zhì)，坯體的形狀大小以及燒成窯的特性等因素有關(guān)。

　　

　　1、硅磚在燒成過程中的物理化學(xué)變化在150℃以下從磚坯中排出殘余水分在450℃時，Ca(OH)2開始分解；450～500℃時Ca(OH)2脫水完畢，硅石顆粒與石灰的結(jié)合破壞，坯體強(qiáng)度大為降低。在550～650℃范圍內(nèi)，b—石英轉(zhuǎn)變?yōu)棣痢�石英，由于轉(zhuǎn)變過程中伴有0.82％的體積膨脹，故石英晶體將出現(xiàn)密度不等的顯微裂紋。

　　

　　在600～700℃間，CaO與SiO2的固相反應(yīng)開始，磚坯強(qiáng)度有所增加，反應(yīng)式為：

　　2CaO+Si02→b一2CaO·SiO2

　　2CaO·Si02+Si02→2(CaO·Si02)

　　至1000～1100℃有固熔體狀α-CaO·Si02與FeO·SiO2生成。

　　α-CaO·SiO2+FeO·SiO2→[GaO·SiO2—FeO·SiO2]

　　從l100℃開始，石英的轉(zhuǎn)變速度大大增加，磚坯的密度也顯著下降，此時磚坯體積由于石英轉(zhuǎn)變?yōu)榈兔芏茸凅w而大為增加。雖然此時液相量也在不斷增加，但在1100～1200℃范圍內(nèi)仍易產(chǎn)生裂紋。

　　在1300～1350℃時，由于鱗石英和方石英數(shù)量增加，磚坯的密度降低得很多。此時液相粘度仍較大，對內(nèi)應(yīng)力的抵抗性還弱，生成裂紋的可能性存在。當(dāng)加熱到1350～1430℃時，石英的轉(zhuǎn)變程度和由此產(chǎn)生的磚體膨脹大大增強(qiáng)，在這一溫度范圍內(nèi)，加熱得愈緩慢，石英溶于液相再結(jié)晶生成的鱗石英量愈多，方石英生成量愈少，磚體生成裂紋的可能性也愈小。如果加熱過快，特別是在氧化氣氛下迅速加熱，石英轉(zhuǎn)變?yōu)榉绞�英，使磚坯松散并出現(xiàn)裂紋。

　　

　　2、燒成制度

　　在600℃以下，可用較快而均勻地升溫速度燒成。  在700℃以上至1100～1200℃溫度范圍內(nèi)，因磚坯體積變化不大，強(qiáng)度逐漸提高，不會產(chǎn)生過大應(yīng)力，只要保證磚坯加熱均勻，可盡快升溫。

　　1100～1200℃至燒成終了溫度的高溫階段，硅磚的密度顯著降低，晶體轉(zhuǎn)變及體積變化集中地發(fā)生在這一階段。它是決定磚坯出現(xiàn)裂紋與否的關(guān)鍵階段。這個階段升溫速度應(yīng)逐漸降低，并能緩慢均勻升溫。

　　為了在高溫階段使溫度緩慢均勻上升，在生產(chǎn)中通常采用弱還原火焰燒成。同時還可以使窯內(nèi)溫度分布均勻，減少窯內(nèi)上下溫差，避免高溫火焰沖擊磚坯，達(dá)到“軟火” (均勻緩和火燒成)燒成要求。

　　硅磚高燒成溫度不應(yīng)超過1430℃。

　　硅磚燒成至高燒成溫度后，通常根據(jù)制品的形狀大小，窯的特性，硅石轉(zhuǎn)變難易，制品要求的密度等因素，給以足夠的保溫時間。硅磚燒成后的冷卻，高溫下(600～800℃以上)可以快冷，低溫時因有方石英和鱗石英的快速晶型轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生體積收縮，故應(yīng)緩慢冷卻。

　　在制定燒成曲線時，除應(yīng)符合上述要求外，還應(yīng)考慮:

　　1)原料的加熱性質(zhì)；

　　2)加入物的數(shù)量和性質(zhì)；

　　3)磚塊的形狀大小。其他如燒成窯的結(jié)構(gòu)、大小、裝窯方法、窯內(nèi)溫度分布等均有影響。

　　

　　燒成升溫速度一般可劃分為如下幾個階段；

　　溫度范圍，℃         升溫速度℃／h

　　20～600             20

　　600～1100           25

　　1130～1300          10

　　1300～1350          5

　　1350～1430          2