耐火原料——矽石的分類

　　矽石是矽質耐火材枓的主要原料。矽石也稱石英岩，主要礦物是石英Si02，其它成分均為雜質。由於生成條件不同，工藝要求各有所以有多種分類方法。

　　1.按矽石的組織結構分類

　　耐火材料工業用的矽石可以分為結晶矽石(再結晶石英岩)和膠結矽石(膠結石英岩)。

　　(1)結晶矽石

　　是由矽質砂岩(石英砂岩)經變質作用再結晶而成得變質岩。矽質砂岩中的矽成膠結物在地質條件作用下而在原石英顆粒表麵再結晶，成為石英顆粒的增大部分。因此，其組織結構特征是：由結晶的石英顆粒所組成，石英顆粒間沒有膠結物或極少(3%〜8%);由於變質過程中的再結晶作用而使石英顆粒緊密地連接在一起，並且構成了原矽質砂岩所沒有的各種變晶結構，如鋸齒結構、花崗岩結構和鑲嵌結構等。

　　脈石英也屬於結晶矽石，它是火成岩，特征是石英顆粒較大(>2mm)，純度較高(SiO2>99%)，煆燒時轉化遲鈍，膨脹性大，直接用於製磚較為困難。

　　(2)膠結矽石

　　石英顆粒被矽成膠結物結合而成的沉積岩，膠結構主要是隱晶質的二次石英，膠結物含量通常約占30%〜75%。膠結矽石中的石英顆粒結晶較小，雜質含量多，加熱時易於轉變。結晶矽石與膠結矽石的特征對比如表1所列。

　　表1結晶矽石與膠結矽石的特征

　　結晶矽石與膠結矽石的特征

　　2.按轉變速度分類

　　從矽磚的製造工藝觀點出發，依照矽石原料在1450℃時煆燒1小時的真比重大小，可將矽石分為極慢、慢速、中速和快速轉變四種類型(表2)。因鱗石英的真比重(2.242)較小，燒後真比重越小，則表明轉變成鱗石英的數量越多。

　　表2矽石的轉變速度分類

　　矽石的轉變速度分類

　　3.3. 按矽石的致密程度分類

　　可以分為極限密、致密、比較多孔和多孔四種(表3)。矽石原料應具有較大的致密性，前兩種矽石是高品質的耐火原料，第二種可以與前兩種配合使用，或單獨用於製造一般用途的矽磚。第四種不適合製磚。

　　表3 矽石的致密程度分類

　　矽石的致密程度分類

　　4. 按劇烈膨脹溫度分類

　　矽石受熱時，由於石英的多晶轉變，其比重減小、體積膨脹，加熱至某一溫度時會開始產生劇烈的膨脹(圖1)。該溫度愈低，磚坯燒成時鬆散開裂的可能性愈大，因為溫度低時，坯體內尚沒有產生液相來緩衝熱膨脹所產生的熱應力，或者是雖產生液相但由於粘度太大而不能減弱所產生的熱應力。按加熱時劇烈膨脹開始溫度的高低，可將矽石分為低熱穩定性的、中熱穩定性的和高熱穩定性的三種