Кремнеземные кирпичи — это огнеупорные материалы, основным компонентом которых является оксид кремния, содержание которого составляет более 93%. Они изготавливаются из кварцевого песчаника с добавлением небольшого количества минерализаторов, которые обжигаются при высокой температуре. Минеральный состав включает фосфокремнезем, кварц, небольшое количество остаточного кварца и стекловидные фазы, образующиеся при высокой температуре, представляющие собой многокомпонентную структуру.
Кремнеземные кирпичи — это огнеупорные материалы, основным компонентом которых является оксид кремния, содержание которого составляет более 93%. Они изготавливаются из кварцевого песчаника с добавлением небольшого количества минерализаторов, которые обжигаются при высокой температуре. Минеральный состав включает фосфокремнезем, кварц, небольшое количество остаточного кварца и стекловидные фазы, образующиеся при высокой температуре, представляющие собой многокомпонентную структуру.
Кремнеземные кирпичи относятся к кислотным огнеупорным материалам, они обладают высокой устойчивостью к кислотным шлакам, но подвержены сильному воздействию щелочных шлаков, легко разрушаются под действием оксидов, таких как Al₂O₃, K₂O, Na₂O. Однако они имеют хорошую стойкость к оксидам CaO, FeO, Fe₂O₃.
Кремнеземные кирпичи обладают отличными свойствами при высокой температуре деформации под нагрузкой, температура плавления фосфокремнезема и кварца составляет 1670°C и 1713°C соответственно, колебания температуры плавления происходят в пределах 1640~1680°C.
При повторном обжиге кварц, оставшийся в кремнеземном кирпиче, продолжает превращаться, что вызывает необратимое расширение объема. В температурном диапазоне от 300°C до температуры плавления (фосфокремнезем или кварц) объем кремнеземного кирпича остается стабильным. При нагреве до 1450°C наблюдается расширение объема на 1,5%~2,2%, что способствует плотному замыканию швов и обеспечивает хорошую герметичность и прочность конструкции кладки.
Недостатками силикатного кирпича являются низкая термостойкость (теплообмен в воде составляет от 1 до 4 раз), а также низкая огнеупорность (обычно 1690~1730℃), что существенно ограничивает область его применения.
Силикатные кирпичи в основном используются в коксовых печах, стекловаренных печах, сталеплавильных печах и другом термическом оборудовании.
При использовании силикатного кирпича следует учитывать следующие два момента:
(1) Когда температура кремниевых продуктов находится между 200 и 300 °C и 573 °C, объем резко расширяется из-за кристаллической трансформации. Поэтому, когда температура ниже 600 °C в процессе обжига, не рекомендуется повышать температуру слишком быстро, а при охлаждении ниже 600 °C следует избегать резких перепадов температуры.
(2) По возможности избегайте контакта со щелочным шлаком.
Нормы поперечного растрескивания кремниевых кирпичей следующие:
(1) Кирпичи свода мартеновской печи не должны иметь поперечных трещин;
(2) Для остальных видов кирпича, если ширина трещины не превышает 0,1 мм, длина не ограничивается;
(3) Для других кирпичей, если ширина трещины составляет 0,11~0,25 мм, длина не должна превышать 50 мм;
(4) Для других кирпичей, если ширина трещины составляет 0,25~0,50 мм, длина не должна превышать 30 мм;
(5) Если ширина трещины в других кирпичах больше 0,50, то это не допускается;
(6) Если поперечные трещины доходят до поверхности кирпича, трещин быть не должно.