黏土耐火材料通識
黏土質耐火材料(Fireclay Refractory)是指AlO含量在30%～45%範圍內，以黏土為主要原料製得的一類耐火材料。根據原料和生產工藝的不同，黏土質耐火材料分為普通黏土磚、全生料黏土磚、多熟料黏土磚等。黏土磚採用半乾壓成型，通常在1250～1350 ℃燒成，燒成氣氛為氧化氣氛。生產簡便，價格便宜，套用廣泛。
黏土質耐火材料的性質及高溫性能取決於製品的化學組成。其耐火度、荷重軟化溫度等隨AlO含量的增加而提高，雜質的存在會使這些性能降低。黏土磚的荷重軟化溫度在1200～1500 ℃之間。通常，黏土磚中的莫來石含量越大，莫來石晶粒發育得越完整，玻璃相含量越少及玻璃相中SiO含量越高，則其荷重軟化溫度越高。
黏土磚的抗熱震性較好，但受組成與結構的影響變化很大，1100 ℃水冷的次數在10～100次之間變動。莫來石含量高、方石英含量少、玻璃相含量少的黏土磚的抗熱震性好。
黏土製品為酸性耐火材料，抗酸性熔渣侵蝕性強，是一種使用範圍極廣的普通耐火材料，可在鋼鐵工業中的乾熄焦爐、加熱爐、鐵水包，以及煉鋁工業中的煉鋁爐等工業設備中使用。為了提高黏土製品的高溫性能，應儘可能提高基質中AlO的含量，使基質中AlO/SiO的比值接近莫來石組成，提高基質純度；或引入外加物，增大液相黏度，控制燒成溫度。
粘土質隔熱耐火材料分類
輕質耐火材料、即耐火絕熱材料的分類方法有如下幾種：
1)按使用溫度可分為：低溫隔熱材料<900℃：如硅藻土磚、石棉磚;中溫隔熱材料900 ～1200℃：如蛭石、輕質粘土磚;高溫隔熱材料>1200℃：如輕質剛玉磚。
2)根據輕質耐火材料的使用方式可分為不直接向火的隔熱材料和直接向火的隔熱材 料。
3)根據體積密度可分為一般輕質耐火材料(通常指體積密度為0.6～1.0克每立方厘米)和 超輕質耐火材料(通常指體積密度為0.3～0.4克每立方厘米)。
4)根據生產方法可分為可燃加入物法、泡沫法和化學法。
5)根據原料可分為粘土質、高鋁質、矽質、鎂質等輕質磚。
我國輕質耐火材料是按密度和使用部位分類。可分為輕質矽磚，輕質粘土耐火製品，輕質高鋁磚。
輕質耐火材料體積密度小，熱容小，氣孔率高，重燒收縮小。國內外研究表明，採用高質 量的輕質耐火材料砌築熱工窯爐，可降低能耗2/5～3/5。
具體介紹
硅藻土磚
硅藻土磚是以天然多孔狀硅藻土為原料製成的隔熱製品。天然硅藻土為藻類有機物質腐敗後形成的鬆軟多孔礦物，主 要成分為二氧化矽(73%～95%)，有良好絕熱性能。在硅藻土中加入少量 結合粘土與可燃物，經潤濕混合，成型和燒成，製得不同形狀製品。按形狀復 雜程度分為標型、普型、異型和特型， 按體積密度分為6種。體積密度範圍： 0.4～0.7克每立方厘米，300℃導熱係數為 0.13～0.21W/m·K，常溫耐壓強度 0.6～2.5MPa，耐火溫度達1280℃， 最高使用溫度900～1000℃。用作工 業窯爐、熱工設備和管道的隔熱、保溫材料。
蛭石
蛭石被廣泛用於製造輕質磚，是鐵、鎂含水矽鋁酸鹽類礦物。屬單斜晶系， 主要是由金雲母和黑雲母形成，呈微綠的褐色或金黃色，呈珍珠光澤和脂肪光 澤，硬度1～1.5，相對密度2.4～2.7，在加熱到800℃～1000℃時，因脫水產生 剝離膨脹現象，比原來的體積脹大10～25倍，比重顯著減小，並呈蛭狀，因而得名。
輕質剛玉磚
輕質剛玉磚又稱“高鋁隔熱磚”。指氧化鋁在45～50%之間主要由莫來石和玻璃相或剛玉共同組成的輕質耐火製品。通常採用高鋁礬土熟料加少量粘土，經破碎、粉磨後用氣體發生法或泡沫法以泥漿形式澆注成型，也可用工 業氧化鋁代替部分礬土熟料或以粗顆粒置換部分細粉製得。氣孔率為62～70%，體積相對密度0.87～1.38，日本採用氧化鋁空心球耐火隔熱製品。這種 磚的特點是耐高溫、荷重軟化點高，強度大，熱穩定性好，抗還原性氣氛強，主要用於不受熔融物料和侵蝕性氣體侵蝕和沖刷的內襯。
