硅線石族礦物的應(yīng)用共有三個(gè)方面:以它們?yōu)橹饕现苯又圃炷突鸩牧?;作為添加劑加入到鋁硅系耐火材料中來(lái)改善其性質(zhì);用它們來(lái)制備莫來(lái)石。由于我國(guó)有豐富的優(yōu)質(zhì)礬土資源,因而用硅線石族礦物制耐火磚及莫來(lái)石的不多。由于藍(lán)晶石在燒成過(guò)程中的膨脹量很大,用它來(lái)制磚的機(jī)會(huì)更少。硅線石族礦物的應(yīng)用以作為添加劑為主。
硅線石族礦物制品的制造方法與過(guò)程與高鋁磚相同。將一定粒度組成的原料與結(jié)合劑等混合后經(jīng)成型、干燥、燒制而成。由于硅線石族礦物經(jīng)燒成后轉(zhuǎn)變?yōu)槟獊?lái)石與高硅氧玻璃。莫來(lái)石晶粒形成交錯(cuò)結(jié)構(gòu),因而此類制品具有良好的抗熱震性與抗蠕變性,多用于高爐、熱風(fēng)爐及浮法玻璃熔窯的頂蓋上。
將硅線石族礦物添加到高鋁磚中,可從下列三個(gè)方面提高后者的性能:
硅線石族礦物莫來(lái)石化產(chǎn)生的膨脹來(lái)彌補(bǔ)不定形耐火材料、不燒耐火磚在加熱過(guò)程中的收縮,以保證耐火材料砌體的體積穩(wěn)定性。如應(yīng)用于澆注料、可塑料、壓人料及泥漿中。
此外將其加入高鋁磚中,利用其莫來(lái)石化產(chǎn)生的膨脹來(lái)提高其荷重軟化溫度與抗蠕變性。
利用硅線石族礦物的莫來(lái)石化與二次莫來(lái)石過(guò)程來(lái)形成合理的顯微結(jié)構(gòu)。在制品的燒成過(guò)程中,硅線石族礦物首先分解生成莫來(lái)石與無(wú)定形SiO2。分解過(guò)程中生成的莫來(lái)石晶粒的大小、形狀與取向取決于硅線石族礦物的結(jié)構(gòu)、顆粒大小等因素。分解產(chǎn)生的:與制品中的Al2O3,反應(yīng)生成二次莫來(lái)石,此類莫來(lái)石可以在一次莫來(lái)石晶粒上生長(zhǎng)使其長(zhǎng)大。二次莫來(lái)石的生成與長(zhǎng)大與Al2O3含量、粒度、液相組成與量、燒成溫度等一系列的因素有關(guān)。控制上述因素使形成具有莫來(lái)石交錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)、液相量少的顯微結(jié)構(gòu),可提高鋁硅系耐火材料的性能。
由于大部分硅線石族礦物是經(jīng)過(guò)選礦的。因而其雜質(zhì)含量普遍低于高鋁礬土。將它們添加到高鋁質(zhì)耐火材料中可降低制品中的雜質(zhì)及玻璃相含量。
應(yīng)該特別指出的是,在上面三個(gè)因素中形成合理的顯微結(jié)構(gòu),減少玻璃相量,提高玻璃相中SiO2含量是重要的。如果這三點(diǎn)不能保證。僅靠硅線石族礦物莫來(lái)石產(chǎn)生的膨脹來(lái)抵消荷重軟化溫度及蠕變測(cè)定中產(chǎn)生的壓縮是不可取的。因?yàn)?,即使通過(guò)這一方法可以使荷重軟化溫度及蠕變指標(biāo)合格,但由于顯微結(jié)構(gòu)的不合理及大量的低黏度的液相存在,耐火材料在長(zhǎng)期使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的變形而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。