当高岭石在温度逐渐升高条件下煅烧时,其矿物相不断发生变化,在约550℃时生成亚高岭土(metakaolin,Al2Si2O7)、在约1000℃时生成尖晶石(spinel,(Al2O3)2(SiO2)3+SiO2),在约1100℃时生成似莫来石(pseudo-mullite,[Al2O3·SiO2]2)。另一种“耐火黏土”产品是莫来石(3Al2O3·2SiO2),它能够于1200-1500℃条件下煅烧高氧化铝高岭土和矾土质(bauxitic)高岭土制得。在这些温度下,黏土的主要矿物相(main mineral phases)转化为莫来石、方英石(cristobalite)和一种玻璃相(glassy phase)。
⒈耐火黏土
这是一种富含在水合铝中的硅质黏土,具有高温下不变形、不碎裂、不软化及不膏体化的能力。低铁、钙及碱金属,成分上接近高岭土,煅烧后较好的品位至少含35%Al2O3(《采矿术语词典》,美国地质协会编)。
⒉燧石黏土
一种平滑的、像燧石一样的耐火黏土岩,主要由高岭土组成,解理呈贝壳状断面,在水中抗熟化。在水中长时间碾磨会产生可塑性(《采矿术语词典》,美国地质协会)。
⒊熟耐火土
它是用于耐火砖生产的混合料中的一部分,是由煅烧黏土(calcined clay)或再次碾磨砖(reground bricks)构成的,也称(黏土)熟料,英文名称chamotte(《采矿术语词典》,美国地质协会)。
⒋水铝石黏土
这是一种主要由(硬)水铝石(或称—水硬铝石<;水矾土>diaspore)组成,由耐火黏土粘结的材料。水铝石黏土较纯者在煅烧后往往含Al2O3 70-80%。
⒌中国黏土
●软质黏土(包括球黏土)、耐火黏土和高岭土:<45%Al2O3
●燧石黏土(国内俗称“焦宝石”)、高岭土和高氧化铝矿石:>45%Al2O3
●高氧化铝黏土熟料(也称“熟矾土”):75-90%Al2O3
⒍耐火泥/耐火黏土灰浆
与煅烧耐火黏土或破碎耐火黏土砖,或二者兼而有之的生耐火黏土(raw fire clay),其所有成分均碾磨到适当的细度(《采矿术语词典》,美国地质协会)。
1、系耐火砖,据悉,其是以AL2O3—SiO2二元系统相图为基本理论,主要包括以下几种。
(一)硅砖,是指含SiO293%以上的耐火砖,是酸性耐火砖的主要品种。它主要用于砌筑焦炉,也用于各种玻璃、陶瓷、炭素煅烧炉、耐火砖的热工窑炉的拱**和其他承重部位,在热风炉的高温承重部位也用,但是不宜在600℃以下且温度波动大的热工设备中使用。
(二)粘土砖,粘土砖主要由莫来石(25%~50%)、玻璃相(25%~60%)和方石英及石英(较高可达30%)所组成。通常以硬质粘土为原料,预先煅烧成熟料,然后配以软质粘土,以半干法或可塑法成型,温度在1300~1400 C烧成粘土砖制品。也可以加少量的水玻璃、水泥等结合剂制成不烧制品和不定形材料。它是高炉、热风炉、加热炉、动力锅炉、石灰窑、回转窑、陶瓷和耐火砖烧成窑中常用的耐火砖。
(三)高铝耐火砖,高铝耐火砖的矿物组成为刚玉、莫来石和玻璃相,其含量取决于AL2O3/ SiO2比以及杂质的种类和数量,可按AL2O3含量进行耐火砖的等级划分。原料为高铝矾土和硅线石类**矿石,也有掺加电熔刚玉、烧结氧化铝、合成莫来石的,以及用氧化铝与粘土按不同比例煅烧的熟料。它多用烧结法生产。但产品还有熔铸砖、熔粒砖、不烧砖和不定形耐火砖。高铝耐火砖广泛用于钢铁工业、有色金属工业和其他工业。
(四)刚玉耐火砖,刚玉砖是指AL2O3含量不小于90%,以刚玉为主要物相的的一种耐火砖,可分为烧结型刚玉砖和电熔型刚玉砖。