Кремнеземистый кирпич — это огнеупорный материал, основным компонентом которого является оксид кремния с содержанием более 93%. В качестве сырья используется кварцит, в который добавляют небольшое количество минерализаторов, и обжигается при высоких температурах. Его минералогический состав представляет собой многокомпонентную структуру, включающую фосфатный кварц, полевой кварц, небольшое количество остаточного кварца и стеклообразующие фазы, образующиеся при высоких температурах.
Кремнеземистый кирпич — это огнеупорный материал, основным компонентом которого является оксид кремния с содержанием более 93%. В качестве сырья используется кварцит, в который добавляют небольшое количество минерализаторов, и обжигается при высоких температурах. Его минералогический состав представляет собой многокомпонентную структуру, включающую фосфатный кварц, полевой кварц, небольшое количество остаточного кварца и стеклообразующие фазы, образующиеся при высоких температурах.
Кремнеземистый кирпич относится к кислым огнеупорным материалам. Он сильно подвержен коррозии со стороны кислотных шлаков, но уязвим для воздействия щелочных шлаков. Легко разрушается под воздействием оксидов, таких как Al2O3, K2O, Na2O, в то время как он обладает хорошей устойчивостью к оксидам CaO, FeO, Fe2O3.
Кремнеземистый кирпич имеет отличные характеристики при высокой температуре деформации под нагрузкой, близкие к температурам плавления фосфатного кварца и полевого кварца (1670°C и 1713°C), колеблясь в пределах 1640–1680°C.
При повторном обжиге кремнеземистого кирпича оставшийся в нем кварц продолжает превращаться, что вызывает необратимое объемное расширение. В интервале температур от 300°C до температуры плавления (фосфатный кварц или полевой кварц) объем кремнеземистого кирпича остается стабильным. При нагревании до 1450°C в процессе эксплуатации происходит общий объемный рост примерно на 1,5%–2,2%. Это расширение способствует уплотнению швов, обеспечивая хорошую газонепроницаемость и структурную прочность кладки.
Недостатками кремнеземистого кирпича являются низкая термостойкость (возможность термического шока при 1–4 циклах в воде) и относительно невысокая огнеупорность (обычно в пределах 1690–1730°C), что значительно ограничивает его область применения.
Кремнеземистый кирпич в основном используется в коксовых печах, стекольных печах, кислых сталеплавильных печах, а также в других термических устройствах.
При использовании кремнеземистого кирпича следует учитывать следующие два аспекта:
1 Кремнеземистые изделия при температуре 200–300°C и 573°C, из-за перехода кристаллической формы, испытывают резкое расширение объема. Поэтому при обжиге печи следует избегать слишком быстрого повышения температуры ниже 600°C, а также избегать резких температурных колебаний при охлаждении ниже 600°C.
2 Следует максимально избегать контакта с щелочными шлаками.
Нормы для трещин в поперечном сечении кремнеземистого кирпича следующие:
(1) На кирпичах для покрытия печей не допускаются трещины в поперечном сечении;
(2) Для других кирпичей, если ширина трещины не превышает 0,1 мм, длина не ограничена;
(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) Для других кирпичей, если ширина трещины больше 0,50 мм, трещины не допускаются;
(6) Если трещина в поперечном сечении достигает поверхности кирпича, она недопустима.