粘土耐火磚概述

組成

粘土磚的礦物組成主要是高嶺石（Al2O3·2SiO2·2H2O）和6%~7%的雜質（鉀、鈉、鈣、鈦、鐵的氧化物）。粘土磚的燒成過程，主要是高嶺石不斷失水分解生成莫來石（3Al2O3·2SiO2）結晶的過程。粘土磚中的SiO2和Al2O3在燒成過程中與雜質形成共晶低熔點的硅酸鹽，包圍在莫來石結晶周圍。

粘土磚屬于弱酸性耐火制品，能抵抗酸性熔渣和酸性氣體的侵蝕，對堿性物質的抵抗能力稍差。粘土磚的熱性能好，耐急冷急熱。[1]

性能

粘土磚的耐火度與硅磚不相上下，高達1690~1730℃，但荷重軟化溫度卻比硅磚低200℃以上。因為粘土磚中除含有高耐火度的莫來石結晶外，還含有接近一半的低熔點非晶質玻璃相。

在0~1000℃的溫度范圍內，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℃后再繼續升溫時，其體積將由膨脹值開始收縮。粘土磚的殘余收縮導致砌體灰縫的松裂，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，從而產生體積收縮。

分類

粘土耐火磚按用途劃分，主要分為高爐用粘土耐火磚，熱風爐用粘土耐火磚，玻璃窯用大型粘土耐火磚。

高爐用粘土耐火磚

高爐用粘土耐火磚是以耐火粘土為原料生產的用來砌筑高爐內襯的粘土磚。高爐用粘土耐火磚用于小高爐爐襯的爐喉、爐身、爐缸、爐底及大高爐爐身。

高爐用粘土耐火磚要求常溫耐火強度高，能夠抵抗爐料長期作業磨損；在高溫長期作業下體積收縮小，有利于爐襯保持整體性；顯氣孔率低和Fe：O。含量低，減少炭素在氣孔中沉積，避免耐火磚在使用過程中膨脹疏松而損壞；低熔點物形成少。高爐用粘土耐火磚比一般粘土磚具有優良性能。[2]

熱風爐用粘土耐火磚

熱風爐用粘土磚是以耐火粘土為原料制得的用來砌筑高爐熱風爐用的粘土磚。熱風爐用粘土磚用于熱風爐、蓄熱室和隔墻。熱風爐用粘土磚要求抗熱震性好，荷重軟化溫度高，蠕變小。

中國冶標(YB/T 5107-1993)將熱風爐用粘土質耐火磚按理化指標分為RN-42、RN-40和RN-36 3種牌號。其理化指標、尺寸允許偏差有如下規定：

(1)層裂寬度不大于0.25mm時，長度不限制；

(2)層裂寬度為0.26～0. 50mm時，長度不大于30mm;

(3)層裂寬度大于0.50mm時，不合格。[3]

玻璃窯用大型粘土耐火磚

玻璃窯用大型粘土質耐火磚是用于砌筑玻璃窯用的單重不小于50kg的粘土耐火磚。中國冶標(YB/T 5108-1993)規定了玻璃窯用大型粘土質耐火磚的理化指標、尺寸允許偏差及外觀。

本標準還對磚的斷面層裂等作了下列規定：

(1)磚的斷面層裂：

1)長度≤400mm的磚：層裂寬度0.26～0.50mm時，長度不大于40mm；層裂寬度0.51

～lmm時，長度不大于25mm。

2)長度>400mm的磚：層裂寬度0.26，0.50mm時，長度不．大于80mm；層裂寬度0.51～1mm時，長度不大于50mm。

(2)層裂寬度小于0.25mm的裂紋，長度不限制。

(3)斷面上不得有大于1mm的孔隙與裂紋。

應用范圍

由于粘土磚的荷重軟化溫度低，在高溫下產生收縮，導熱性能比硅磚小15%~20%，機械強度也比硅磚差，所以，粘土磚只能用于焦爐的次要部位，如蓄熱室封墻，小煙道襯磚及蓄熱室格子磚、爐門襯磚、爐頂以及上升管襯磚等。

發展前景

在我國，墻體材料約占整個房屋建筑材料的70%，其中粘土耐火磚在墻材中仍居主導地位，生產實心粘土耐火磚所需的粘土資源更屬可耕地中較優質的粘土，因此，其對土地資源的破壞可見一斑。

從當前政策形勢及行業大環境來看，供給側結構調整已成為鋼鐵、水泥、玻璃等行業未來發展的重點，國家宏觀調控力度在不斷加深加強，因此未來短期內這些行業在新建產能上不可能出現爆發式增長。同時，一批新型環保綠色耐火材料會在市場的促進下相繼問世，綠色環保型粘土耐火磚也將成為未來發展的主要方向。