耐火制品烧成

耐 火 制品烧成(firing of refractory products) 对耐火制品的坯体进行加热处理，使其达到烧结的工艺过程。烧成的目的是使坯体在高温作用下，经过一系列物理化学变化，气孔率降低、体积密度增大、强度增加，获得在使用温度下体积稳定并具有其它必要性能指标的耐火制品。 烧成过程的物理化学变化 耐火材料在加热和冷却过程中，进行着一系列物理化学变化。这些变化取决于耐火制品种类、所使用原料和制品的化学矿物组成。耐火制品的烧成一般分为升温、保温和冷却 3 个阶段。制品的烧结主要在前两个阶段进行。 升温阶段 从开始加热至最高烧成温度的阶段。这一阶段的温度变化范围较大。坯体内产生下列物理化学变化。 (1)水分排除。在温度范围为室温至 200℃期间，排出砖坯中残存的自由水和大气吸附水。水分的排除使砖中留下气孔，具有透气性。有利于下一阶段反应的进行。 (2)分解、氧化。在温度范围为 200～1000℃ 期间，各种制品因原料不同而发生不同的物理化学变化。粘土砖和高铝砖中结合粘土的杂质矿物及有机物质的分解和氧化，粘土矿物分解脱水并开始生成低熔液相，硅砖中的 Ca(OH)2 分解，石英发生晶型转变，%26beta;石英转变为 a 石英，CaO 与 SiO2 的反应亦在此阶段进行；镁砖则主要是氢氧化物及结构水的排除。砖坯质量减小，气孔率进一步增大，强度有较大的下降(如粘土砖、镁砖)或稍有提高(如硅砖)。 (3)形成液相或新的耐火相。温度在 1000℃以上，分解作用继续进行。随温度升高其液相生成量增加，新的耐火相开始形成，并进行溶解、重结晶。粘土砖及高铝砖在此阶段液相量大量增加，坯体剧烈收缩及烧结；硅砖中石英相转变速度大大增加，坯体密度显著下降；镁砖中出现固相反应，制品开始烧结。在这阶段由于扩散、流动和溶解一沉析等传质过程的进行，颗粒在液相表面张力作用下进一步靠拢而使坯体致密、体积缩小、气孔率降低、强度增大，烧结急剧进行。 保温阶段 亦称为烧结阶段，这时温度为最高烧成温度。在此阶段中各种反应趋于完全、充分，液相量继续增加，结晶相进一步长大而达到致密化即所谓%26ldqu o;烧结%26rdqu o;。特种耐火材料的固相反应及烧结亦在此阶段内完成。 冷却阶段 从最高烧成温度降至室温的冷却过程。此阶段中主要发生耐火相的析晶、某些晶相的晶型转变和玻璃相的固化等过程。粘土制品在冷却过程中莫来石缓慢析出，液相固化变成玻璃相并伴有收缩。硅砖冷却至低温阶段有方石英和鳞石英的快速晶型...