一、粘土質(zhì)原料即指耐火粘土,其AL2O3含量為20%~50%,耐火度大于1580℃。根據(jù)粘土在水中的分散性和可塑性的不同,分為硬質(zhì)粘土和軟質(zhì)粘土兩大類,介于二者之間的稱為半軟質(zhì)粘土。
硬質(zhì)粘土多為高嶺石單礦物型的沉積黏土,間有迪開石或水云母類礦物伴生,在水中不易分散,可塑性較低。一般需經(jīng)煅燒成粘土熟料后,方能使用。粘土熟料又稱為焦寶石熟料,其理化指標為AL2O3在40~50% Fe2O3在1.0左右,產(chǎn)品中嚴禁混入外來夾雜物,同時也不得含有欠燒料。在不定型耐火材料中,粘土熟料一般只作為耐火骨料使用。如窯爐或熱工設(shè)備的使用溫度較低時,也可用粘土熟料作耐火粉料。軟質(zhì)粘土主要是高嶺石型粘土,在水中易分散,有較高的可塑性和粘結(jié)性,在高溫下具有良好的燒結(jié)性。軟質(zhì)粘土一般不經(jīng)煅燒,烘干粉磨后即可使用。它是生產(chǎn)硅酸鋁質(zhì)磚的結(jié)合劑,也是不定型耐火材料的良好結(jié)合劑之一,因此成為結(jié)合粘土。半軟質(zhì)粘土也是高齡石型的,與軟質(zhì)粘土相比,其AL2O3含量較高,顆粒較粗,分散性和可塑性較差些。它主要用作粘土熟料或細磨后作結(jié)合劑。
二、半硅質(zhì)原料
半硅質(zhì)原料主要有天然葉臘石和硅質(zhì)高嶺土等。屬于酸性耐火材料。
葉臘石結(jié)構(gòu)細微,呈鱗片狀、致密塊狀,有滑膩感,與滑石極為相似。它在700~800℃溫度時分解脫水,脫水過程緩慢,無收縮現(xiàn)象:在約1100℃的溫度下分解成莫來石和方石英,并產(chǎn)生膨脹。葉臘石主要做鋼包襯磚,也可做不定型耐火材料的骨料,一般可直接使用,也可段稍后使用:桂枝高嶺土的顆粒細小,有較強的可塑性,作耐火骨料和粉料時,主要應(yīng)用與中、低溫部位。
三、硅質(zhì)原料
硅質(zhì)原料有結(jié)晶硅石、膠結(jié)硅石和脈石英等,統(tǒng)稱為硅石。耐火材料用的硅石,SiO2含量應(yīng)大于96%,而且應(yīng)純度高、致密、石英結(jié)晶大小適宜、雜質(zhì)少且分布均勻。
硅石的主要成分為二氧化硅。在加熱過程中,二氧化硅有各種變體,并伴隨有體積的變化。結(jié)晶硅石是有石英顆粒彼此緊密接觸而組成的。石英晶粒較大,硬度高,加熱時轉(zhuǎn)化較困難。因此在不定形耐火材料中,應(yīng)用硅石必須注意其晶型轉(zhuǎn)變。配制材料時,應(yīng)加廢舊硅磚作為耐火骨料和粉料,或者加鐵磷等礦化劑,生成一定的液相,緩沖因結(jié)晶轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生的應(yīng)力,同時可促進石英向穩(wěn)定的磷石英和方石英轉(zhuǎn)化。另外,在烘爐時應(yīng)嚴守烘爐制度,使用時避免溫度急劇波動。