低蠕變燒結(jié)莫來(lái)石磚經(jīng)不同壓力成型,，不同燒成溫度(1450 — W90TQ),，不同升溫速度,、不同保溫時(shí)間,，磚的理化指標(biāo),、晶相變化及晶體發(fā)育情況各不相同,。我們認(rèn)為：要生產(chǎn)出達(dá)到先進(jìn)水平的低蠕變莫來(lái)石磚，除采用優(yōu)質(zhì)原料及合理的配料比制磚坯工藝外,，磚的燒結(jié)性能好壞同樣是至關(guān)重要的,。為此，進(jìn)行了燒結(jié)性能的研究,。
采用紅柱石粗精礦,、硅線石、特級(jí)礬土粉,、軟質(zhì)粘土,、工業(yè)氧化鋁為主要原料，其化學(xué)組成如表1所示,。
原料化學(xué)組成,，%
配料、成型及燒成
用紅柱石作骨料;硅線石作中間顆粒;硅線石粉,、礬土粉,、工業(yè)氧化鋁粉、粘土粉,，共同磨細(xì)的細(xì)粉作基質(zhì)料;采用復(fù)合結(jié)合劑,，原料配比為：骨料：中間顆粒;細(xì)粉=50:12:38。于Φ1600mmX450mm濕碾機(jī)中混料,，260t高沖程摩擦壓磚機(jī)成型,，烘干至殘余水分小于1%后，裝入80m3倒焰窯中進(jìn)行燒成,，選取具有代表性的四窯試樣磚,，燒成曲線如圖1中a、b,、c,、d所示。每窯磚在相同部位取樣,，試樣號(hào)為:a#,、b#、 c#,、d#,，檢測(cè)結(jié)果及燒成工藝參數(shù)如表2所示。
圖1 四窯試樣磚燒成曲線
表2 檢測(cè)結(jié)果及燒成工藝參數(shù)
分析與討論
顯微結(jié)構(gòu)構(gòu)與磚體尺寸的變化
采用光學(xué)顯微鏡規(guī)察,，在1450-1490℃燒結(jié)溫度下,，保溫時(shí)間分別為2h-27h的a#,、b#,、c#,、d#試樣，各試樣中的骨料紅柱石已完全莫來(lái)石化b#,、c#試樣中硅線石的莫來(lái)石化數(shù)量較a#,、d#試樣多，莫來(lái)石晶體發(fā)育程度也較a#,、d#試樣好,，包裹在紅柱石(已莫來(lái)石化晶相)周?chē)哪獊?lái)石以網(wǎng)絡(luò)狀、長(zhǎng)針柱狀賦存基質(zhì)中,。在基質(zhì)部分尚有部分硅線石晶相存在,，紅柱石磚化后的莫來(lái)石相與基質(zhì)部分的莫來(lái)石、微晶剛玉,、玻璃相等有互溶現(xiàn)象,，整個(gè)晶相發(fā)育良好、磚體收縮不大,。a#試樣中硅線石已有較少部分莫來(lái)石化,，晶體發(fā)育較差，沒(méi)有形成網(wǎng)絡(luò),，以短針,、柱狀存在；礬土粉,、工業(yè)氧化鋁粉與粘土粉生成的莫來(lái)石,、二次莫來(lái)石反應(yīng)已經(jīng)完成，整個(gè)晶相結(jié)構(gòu)較為致密,；基質(zhì)以微晶為主,，磚體無(wú)收縮變化。df試樣除紅柱石的莫來(lái)石化外,，硅線石略見(jiàn)有莫來(lái)石相變,，磚體尺寸表現(xiàn)為膨脹(約1%左右)。
燒成溫度的影響
比較bf與df試樣,，因前者較后者提高燒成溫度40℃(1490℃),，結(jié)果常溫耐壓強(qiáng)度提高2倍以上，氣孔率降低3. 54%,，蠕變率下降0.38%,，荷重軟化溫度約提高150℃。因此,，提高燒成溫度有利于促進(jìn)物料的燒結(jié),，增加耐高溫晶相含量，改善制品的物理性能。
保溫時(shí)間的影響
對(duì)比af與df試樣,，它們的最高燒成溫度均為1450℃,，但a#試樣在1450℃下保溫26h，而df試樣保溫時(shí)間只有2h,，檢測(cè)結(jié)果表明：a#試樣較d#試樣常溫耐壓強(qiáng)度高58.2MPa,，體積密度增加0.07g/cm3。氣孔率降低0.5%,，荷重軟化溫度提高116℃,，蠕變率降低0.27%。通過(guò)分析認(rèn)為：在燒結(jié)就度均為1450℃的情況下,，延長(zhǎng)保溫時(shí)間能夠達(dá)到促進(jìn)燒結(jié)的目的,，同樣能夠生產(chǎn)出質(zhì)量較好低蠕變莫來(lái)石磚。
成型打擊次數(shù)的彩響
生產(chǎn)初期,，為保證成型后的磚坯體積密度達(dá)到2.75g/cm3以上,，曾試圖以增加加壓次數(shù)來(lái)達(dá)到目的。每塊磚坯打16—18錘,，烘干過(guò)程中產(chǎn)生了層裂現(xiàn)象,，燒后又因磚坯的微細(xì)裂紋延展、擴(kuò)大,，造成大量廢品,，結(jié)果體積密度降低，氣孔率上升,。通過(guò)調(diào)整配料工序,，在保證半成品單重及磚坯外形尺寸不變的前提下，每塊磚坯的成型加壓次數(shù)降至7—9錘,，結(jié)果成品率提高,。我們認(rèn)為：成型壓力存在一個(gè)最佳壓力值，超過(guò)或低于這個(gè)壓力值,，則難于燒結(jié),，產(chǎn)品質(zhì)量下降。
結(jié)論
1. 采用紅柱石粗精礦,，特級(jí)礬土粉,、酸洗硅線石細(xì)粉、工業(yè)氧化鋁,、結(jié)合粘土等優(yōu)質(zhì)原料,，通過(guò)合理配料，經(jīng)成型,，在1450—1490℃下燒成,，控制不同的保溫時(shí)間,，完全能夠生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)低蝙變燒結(jié)莫來(lái)石制品。
2. 為獲得燒結(jié)性能良好的低蠕變莫來(lái)石磚,，除提高燒成溫度外,，適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間(能夠促進(jìn)物相的轉(zhuǎn)變乃至晶體發(fā)育生長(zhǎng))，仍可得到晶相發(fā)育均勻的微觀組織結(jié)構(gòu),，提高耐高溫性能。