在0~1000℃的溫度范圍內(nèi),粘土磚的體積隨著溫度升高而均勻膨脹,線膨脹曲線近似于一條直線,線膨脹率為0.6%~0.7%,只有硅磚的一半左右。當溫度達1200℃后再繼續(xù)升溫時,其體積將由膨脹大值開始收縮。粘土磚的殘余收縮導(dǎo)致砌體灰縫的松裂,這是粘土磚的一大缺點。當溫度超過1200℃后,粘土磚中的低熔點物逐漸熔化,因顆粒受表面張力作用而互相靠得很緊,從而產(chǎn)生體積收縮。
粘土磚是以粘土熟料為骨料,耐火粘土(軟質(zhì)粘土或半軟質(zhì)粘土)為結(jié)合劑制成Al2O含 量為30%~ 48%的耐火材料。它是一種用途廣泛、產(chǎn)量大的耐火制品。
耐火粘土磚是以耐火粘土為原料生產(chǎn)的耐火制品。在工業(yè)上使用十分廣泛。粘土磚質(zhì)耐火磚分為普通粘土磚、多熟料粘土磚、全生料粘土磚和高硅質(zhì)粘土磚等品種。
粘土制品屬于酸性的耐火制品,隨SiO2含量增加而酸性增強。它對酸性爐渣具有一定的抗侵蝕能力,而對堿性熔渣侵蝕的抵抗能力較差,因此黏土制品宜用作酸性窯爐的內(nèi)襯。也用于高爐、熱風(fēng)爐、玻璃窯、碳素焙燒爐等高溫窯爐。
粘土磚制造方法較多,可以手工成型、搗打成型、擠壓機成型、泥漿澆注成型和三力機高壓成型等。不同的成型方法,制品的性質(zhì)有很大差別。即使是化學(xué)成分、原料種類完全相同,也會由于其成型方法不同造成磚的性質(zhì)不同。根據(jù)不同的使用部位采用不同的成型方法。蓄熱室格子磚,用磚尺寸小,用高壓壓力機成型制品為好;對于大型的池壁磚、料槽磚等使用真空排氣的泥漿鑄造法好;而對尺寸要求的制品用搗打法成型較好。
粘土磚的燒制過程主要是由于高嶺石不斷失水分解而產(chǎn)生莫來石(3Al2O3-SiO2)結(jié)晶的過程。在燒制過程中,粘土磚中的SiO2和Al2O3與雜質(zhì)形成一個低熔點的硅酸鹽,被莫來石結(jié)晶包圍。
粘土磚是一種能抵抗酸性熔渣和酸性氣體侵蝕的弱酸性耐火產(chǎn)品,對堿性物質(zhì)的抵抗力稍差。粘土磚具有良好的熱性、耐急性和冷熱性。
一般粘土耐火磚含量大于40%,F(xiàn)e2O3含量小于2.0 ~ 2.5%。中熟料65-85%,結(jié)合粘土35-15%。將粉碎后的粘結(jié)粘土與磨細熟料混合磨細,再與粒狀熟料混合制成半干泥料,在高壓下成型,在1400,左右燒成,性能良好。粘土磚在高溫下呈弱酸性,抗堿性渣侵蝕能力略差,但隨著Al2O3含量的增加而增加。熱穩(wěn)定性優(yōu)于硅磚和鎂磚(見鎂磚)。
由于粘土磚在荷載下軟化溫度低,高溫收縮,所以粘土耐火磚只能用在窯爐的次要部位粘土磚的標準尺寸為230*114*65mm,也可以根據(jù)施工圖定制異形磚。
粘土耐火磚在一些基本的性能上要比一般的耐火磚的性能要好很多,因為它的原材料是粘土,而不是一般的土。