Sinterizareacărămizi de siliciueste de fapt un proces omogen de transformare policristalină a SiO2. Sub acțiunea mineralizatorilor, materiile prime de silice sunt sinterizate lent și, practic, transformate în tridimit și cristobalit, cu doar o cantitate mică de cuarț rezidual. Când cărămizile refractare cu silice sunt încălzite la 1450 de grade în timpul utilizării, există o expansiune totală a volumului de 1,5% ~ 2,2%. Această expansiune reziduală va face rosturile din zidărie să se închidă, ceea ce este propice pentru a se asigura că zidăria din cărămidă de silicon prezintă o bună etanșeitate și rezistență structurală. Mai mult, această transformare policristalină omogenă a SiO2 determină că punctul central al monitorizării materialelor refractare în stadiul incipient al coacerii în cuptor să fie cărămizile de foc de siliciu, iar viteza de încălzire este caracterizată prin încălzire lentă și uniformă. În intervalul de temperatură de 150 ~ 300 de grade, ar trebui să acorde o atenție deosebită încălzirii lente în acest interval de temperatură atunci când coacerea cuptoarelor, deoarece transformarea cristalului a B și numai a cristobalitului este însoțită de un efect de volum mare.
Viteza de transformare și gradul de cuarț în tridimit nu sunt legate doar de temperatură și prezența mineralizatorilor, ci și de factori precum timpul de acțiune al temperaturii, dimensiunea particulelor materiilor prime și dimensiunea cristalului din faza de transformare. Conversia este rapidă dacă temperatura este ridicată, timpul de acțiune la temperaturi ridicate este lung, particulele sunt mici, cristalele sunt mici și mineralizatorul este puternic și invers. Principalele faze de cristal ale cărămizilor de silice sunt tridimita și cristobalitul. Punctul de topire al tridimitei este de 1670 de grade și are o stabilitate ridicată a volumului. Dacă tridimita din cărămidul de siliciu este sub formă de cristale gemene vârf de lance și împletit într-o distribuție de rețea, cărămida poate avea un punct de înmuiere a sarcinii și o rezistență mecanică mai mare. Când există mai mult cuarț rezidual în cărămida refractară de silice, aceasta va continua să sufere transformarea cristalului în timpul utilizării, iar extinderea volumului va fi mare, ceea ce va determina slăbirea și crăparea structurii cărămizii. Modificările fizice și chimice care apar în cărămida refractă de siliciu în timpul procesului de ardere pot fi rezumate după cum urmează:
①<150℃ remove the residual moisture of the brick blank.
②La 450~550 grade, Ca(OH)2 începe să se descompună și 550% din descompunere este completă. În acest moment, legătura dintre particulele de cărămidă de silice este distrusă din cauza acțiunii CaO etc., rezistența scade, iar semifabricatul devine casant.
③La 550 ~ 650 de grade, cărămizile de cuarț sunt transformate în cuarț, iar volumul se extinde.
④La 600 ~ 700 de grade, are loc reacția în fază solidă între CaO și SiO2, iar rezistența corpului este îmbunătățită.
⑤La 800 ~ 1100 de grade, reacția în fază lichidă are loc în corpul cărămizii, iar rezistența corpului crește rapid. Începând de la 1100 de grade, viteza de transformare a cuarțului crește foarte mult, iar variantele de cuarț cu greutate specifică scăzută în acest moment produc o expansiune de volum mare.
⑥La 1300 ~ 1350 de grade, din cauza creșterii numărului de tridimit și cristobalit, greutatea specifică reală a corpului scade, iar expansiunea crescută a volumului poate provoca crăpare.
⑦La 1350 ~ 1470 grade, gradul de transformare a cuarțului și expansiunea rezultată sunt foarte mari. Doar monocuarțul, cristobalit metastabil, mineralizatorii și impuritățile interacționează pentru a forma o fază lichidă și invadează particulele de cuarț pentru a forma fisuri atunci când se formează cristobalit metastabil, ceea ce favorizează dizolvarea continuă a monoquartzului și a cristobalitului metastabil în faza lichidă formată, făcându-l un suprasaturat. se topește siliciul și oxigenul și apoi cristalizează continuu din topitură sub formă de tridimit. În acest moment, cu cât este mai mare vâscozitatea lichidului, cu atât este mai rapidă viteza de transformare a cărămizii refractare cu silice și cu atât este mai mare posibilitatea de apariție a fisurilor în cărămidă.
Prin urmare, pentru a preveni ca cărămida de silice să își schimbe forma cristalină în timpul procesului de ardere, însoțită de o modificare mare a volumului care duce la formarea de fisuri, trebuie luate următoarele măsuri de proces:
(1) Rata de încălzire a diferitelor intervale de temperatură de ardere trebuie controlată. Când temperatura este mai mică de 600 de grade, viteza de încălzire ar trebui să fie încetinită. Rata de încălzire poate fi accelerată la 600 ~ 1000 de grade, iar rata de încălzire ar trebui să fie lentă la 1100 ~ 1300 de grade. Când temperatura de ardere este de 1300 de grade (1430 de grade până la 1450 de grade), viteza de încălzire ar trebui să fie cea mai mică în timpul procesului de ardere. Când cărămida de silice arsă este răcită sub 600 de grade, în special la 300 de grade, ar trebui să fie lent. Acest lucru poate tampona eficient modificarea volumului transformării cristalului, poate crește conținutul său de tridimit și cristobalit și poate evita formarea de fisuri.
(2) Ar trebui utilizată o atmosferă reducătoare în etapa de ardere la temperatură înaltă, care este propice pentru mineralizarea oxidului de fier cu valent scăzut și promovează generarea pe scară largă a tridimitei. Altfel, într-o atmosferă oxidantă, mai ales când mineralizatorul este insuficient, cea mai mare parte din -cuarț este transformată în -cuarț. Această conversie se numește „conversie uscată”. În timpul conversiei uscate, din cauza expansiunii mari inegale a volumului corpului de cărămidă și a lipsei tensiunii tampon în faza lichidă, structura produsului va deveni slăbită și crăpată. În același timp, izolarea adecvată ar trebui efectuată la diferite etape de temperatură ale arderii cărămizii de siliciu pentru ca cărămida de siliciu să aibă o compoziție rezonabilă de fază și să îndeplinească cerințele de utilizare.
(3) Îmbunătățiți sistemul de încărcare a semifabricatelor pentru a reduce probabilitatea apariției fisurilor. Fisurile transversale ale cărămizilor refractare cu silice, adică fisurile paralele cu direcția presiunii produsului, sunt de obicei cauzate de încălzirea neuniformă a diferitelor părți ale produsului în timpul arderii. Ele apar în cea mai mare parte pe suprafața care primește focul din afara stivei de cărămidă, în special pe suprafața produsului de sus. Fisurile de plasă de pe suprafața cărămizilor refractare cu silice sunt de obicei cauzate de temperatura de încălzire excesiv de ridicată și de fluctuații mari ale produsului, în plus față de neuniformitatea microscopică a semifabricatului în sine din cauza frământării neuniforme sau a modificărilor materiilor prime. La încărcare, cărămizi speciale de siliciu trebuie plasate în interiorul vagonului cuptorului, iar cărămizile obișnuite standard sunt instalate în afara vagonului cuptorului; părțile proeminente ale cărămizilor cu formă specială sau părțile predispuse la crăpături trebuie plasate spre interior; partea superioară a mașinii cuptorului trebuie acoperită cu niște cărămizi subțiri pentru a evita impactul direct al flăcării etc., altfel va duce la mai multe fisuri.
