黏土砖制备与用料

黏土砖是以黏土熟料为骨料，耐火黏土（软质黏土或半软质黏土）为结合剂制成Al2O3含量为30%~48%的耐火材料。它是一种用途广泛、产量.大的耐火制品。

黏土制品性质在较大范围内波动，这是因为制品的化学组成及生产工艺的差别所致。黏土制品一般具有以下性质：

（1）化学、矿物组成。Al2O3含量为30%~48%，SiO2含量为50%~65%及少量碱金属、碱土金属氧化物TiO2、Fe2O3等。矿物组成一般为：莫来石、方石英和石英、玻璃相。

（2）耐火度一般为1580~1750℃，随Al2O3/SiO2增大而提高，当低熔物杂质含量较多时，制品的耐火度显著降低。

（3）荷重软化温度约为1250℃~1450℃，其变化范围较宽。开始变形温度较低，与40%变形温度相差约200~250℃.

（4）线膨胀系数较低，20~1000℃平均线膨胀系数为4.5~6*10^-6/℃。其热导率亦较低。

（5）抗热震性良好，波动范围较大。1100℃水冷循环一般大于10次。这与黏土质制品的线膨胀系数较低、晶型转化效应不显著以及高温下的塑性有关。

（6）抗化学侵蚀性：因其属弱酸性，具有较强的抗酸性渣侵蚀能力，对碱性物质侵蚀的抵抗能力较弱。

黏土制品属于酸性的耐火制品，随SiO2含量增加而酸性增强。它对酸性炉渣具有一定的抗侵蚀能力，而对于碱性熔渣侵蚀的抵抗能力较差，因此黏土制品宜用作酸性窑炉的内衬。也用于高炉、热风炉、玻璃窑、炭素焙烧炉等高温窑炉。

黏土熟料是一种瘠性料，它在耐火砖中起骨架作用。黏土熟料是由硬质黏土在回转窑中煅烧而成，或是软质黏土预先制成料球、料块，然后煅烧而成。黏土制品对熟料的要求是化学组分稳定，杂质含量不超标，烧结良好，吸水率为2%~4%，真密度在2.7g/cm3以上。

黏土砖一般采用二级或三级配料，粒度级为1~3mm和小于1.0mm。

对结合黏土的基本要求，应是高可塑性，低烧结性并具有较高的耐火性。根据我国原料特点及工艺流程，通常采用半软质黏土和软质黏土混合、以半软质黏土为主的复合型配料。结合黏土粉碎后的粒度以细些为好，一般要求粉碎粒度小于0.5mm。在生产实际中，常加入一定量的有机结合剂，如亚硫酸纸浆废液，加入量在1%~2%之间。

熟料和结合黏土的配比应由制品的质量要求，形状大小和砖坯的成型方法诸多因素决定。质量要求高则熟料占80%以上，甚至90%。其特点是可制得外形尺寸正确，高密度，高强度的优质耐火制品。对一些异型制品，则要求成型性能良好，一般结合黏土加入量为25%~30%，有时达40%。而对于一些大型耐火制品，为了减少烧成压缩，保持外形尺寸良好，配料中适当增加熟料用量。

黏土制品的颗粒组成，一般粗细颗粒较多，中颗粒较少，这样不仅保证了耐火制品的致密度和强度，同时也提高了耐火制品的抗热震性。与此同时，还应根据尺寸大小和表面质量要求调整和修正颗粒的粒度。

物料混合时，一般是先加入熟料的粗颗粒，再加入生料泥浆，.后加熟料细粉和结合黏土。