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中國的粘土磚Al2O3含量通常多在40%以上,Fe2O3含量小于2.0~2.5%.配料中熟料為65~85%,結合粘土為35~15%.將粉碎的結合粘土和磨細的熟料混磨,再與顆粒熟料一起配制成半干泥料,高壓成型,在約1400℃下燒成,性能較好.粘土磚在高溫下呈弱酸性,抗堿性熔渣侵蝕的能力稍差,但隨Al2O3含量提高而增強.
異型粘土磚燒制過程：
1.配料與混練
熟料與結合粘土(生料)配比要根據制品的用處,質量要求,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%.特異形制品結合粘土占30%~40%.一般標普型制品生粘土比例都很大,占50%~60%.
結合粘土普遍采用細粉形式加入,如果按顆粒的堆積密度要求,熟料和結合粘土的細粉有剩余時,結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,而結合粘土比例小的多熟料制品,特別是制品形狀復雜,而生粘土的結合性能比較差時,往往加入1%~2%的紙漿廢液(密度為1.20~1.25g/cm3),以便提高磚坯強度.
普遍采用濕碾機混練泥料,當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配合.
在濕碾中一般混練4~lOmin,個別高質量產品要求混練15~25min.
2.成型與干燥
粘土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.特異形和大型粘土磚,一般采用振動成型,風錘搗打或手工成型,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,然后再進入干燥器中干燥.半干法成型的標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先干燥水分小于2%為好.可以提高成品率.
3.燒成
可以在倒焰窯、隧道窯、梭式窯等各種爐窯中燒成.燒成溫度通常比結合粘土燒結溫度高100~150℃,對于結合粘土燒結范圍窄的,通常比結合粘土的燒結溫度高50~100℃.我國粘土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℃,發生碳酸鹽分解,鐵質氧化,有機物分解.粘土物質分解排出結晶水,坯體收縮約0.5%,不會產生較大應力,這個階段可以快速升溫.
(3)900~1380℃,是莫來石生成,液相出現及坯體燒結階段.在這個階段,磚坯發生強烈地收縮,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,發生莫來石的緩慢結晶,熔體固化,伴隨正常收縮.一般在1000~800℃應緩慢.由于粘土磚抗熱震性好,冷卻可快些,可適當用鼓風機冷卻.
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