Силикатна цигла је најчешћи силицијумски ватростални материјал. Због своје високотемпературне чврстоће и температуре омекшавања оптерећења, добре отпорности на пузање при високим температурама и јаке отпорности на ерозију киселе шљаке, широко се користи у индустријској производњи. апликација. Генерално постоје три кристалне фазе у силицијумским циглама, наиме тридимит, кристобалит и мала количина заосталог кварца, а права густина се узастопно повећава. Уопштено говорећи, права густина, коефицијент термичке експанзије, садржај тридимита и резидуалног кварца су најкритичнији показатељи перформанси за карактеризацију силицијум цигле. Током процеса печења, што је већи степен конверзије кварца у тридимит са стабилном запремином и кристобалит са одличним перформансама при високим температурама, што је мањи садржај заосталог кварца и што је нижа права густина силицијумске цигле, то је боља стабилност запремине при високој температури. Током употребе Даље проширење је такође мање.
1.Избор сировина за силицијумске цигле
Силицијум погодан за ватросталне материјале је углавном кварцит, који се према врсти структуре може поделити на кристални силицијум и цементирани силицијум. Уопштено говорећи, чистоћа кристалног силицијум диоксида је висока, густина сировог материјала је велика, честице кристала кварца су веће, а брзина трансформације је спора када се загреје; Цементирани силицијум често садржи малу количину нечистоћа, чистоћа је релативно ниска, а честице кварца у цементираном силицијум диоксиду су мале у кристалима, Садржај цемента је већи, брзина конверзије је већа при загревању. Стога, разуман производни процес треба формулисати у складу са карактеристикама силицијумских сировина за производњу силицијумских цигли погодних за различите намене.
Кристални силицијум и цементирани силицијум имају своје предности и мане. Такође је добар избор спојити то двоје како би се у потпуности искористиле њихове предности.
2. Избор минерализатора
У процесу производње силицијумских опека често се уводи одређена количина минерализатора. Његова функција је углавном да користи минерализатор и СиО2 или друге нечистоће за формирање течне фазе ниске температуре високе температуре, која промовише претварање кварца у тридимит и квадратни кварц током процеса печења. Кварц такође може да ублажи брзо ширење запремине узроковано брзом променом фазе током процеса печења, што доводи до лабављења и пуцања производа.
At present, the widely used mineralizers are lime and iron scale. Lime is usually added in the form of lime milk. It can not only increase the strength of the brick after forming, but also can react with SiO2 in the low-temperature firing stage (600~700℃) to increase the strength of the brick. Wollastonite can form a liquid phase with other mineralizers to convert quartz to tridymite. Iron scale is often added as a mineralizer at the same time as lime, which can significantly reduce the temperature and viscosity of the liquid phase and reduce product cracks. In order to make the scales evenly distributed in the ingredients to achieve a good mineralization effect, the mass fraction of particle size ≤0.088mm is required to be >80 процената. Поред кречњака и гвожђа, композит флуорита и фелдспата, МнО2 и Ц3С такође имају позитиван ефекат у промовисању формирања тридимита.
Поред врсте минерализатора, важнија је и величина честица минерализатора. Што је минерализатор финији, то је равномерније распоређен у силицијумској сировини, а његов ефекат је бољи. Минерализатори нано-размера имају добру дисперзибилност и већу ефикасност минерализације, што чини унутрашње честице силицијумских производа и запреминско ширење и контракцију између честица у процесу трансформације кристала бољом синхронизацијом, смањујући запремински стрес изазван порама пукотина, док побољшавају физичко-механичке особине силицијум цигле, смањење праве густине силицијумских производа и смањење садржаја заосталог кварца у производима.
3.Увођење адитива.
За различите намене, одређена својства силицијумских цигли, као што су топлотна проводљивост, отпорност на хабање и отпорност на топлотни удар, треба додатно ојачати. У овом тренутку, поред рационалног одабира силицијумских сировина и додавања одговарајућих минерализатора, потребно је увести одређену количину адитива за постизање жељеног ефекта.
Додавање СиЦ у силицијумске цигле може подстаћи стварање тридимита, смањити његову стопу топлотног ширења и стопу пузања, повећати топлотну проводљивост и чврстоћу на савијање при високим температурама; додавање Си3Н4 може побољшати стабилност топлотног удара силицијумских цигли, а количина додатка је 5 процената, има већи садржај тридимита и густу микроструктуру; метал и његови оксиди као адитиви као што је ТиО2 који се додаје силицијумским ватросталним материјалима могу смањити привидну порозност материјала, повећати запреминску густину, смањити садржај заосталог кварца и повећати садржај тридимита ради оптимизације чврстоће материјала и отпорности на ватру.
