Sintringen avkiselstenarär faktiskt en homogen polykristallin omvandlingsprocess av SiO2. Under inverkan av mineraliserare sintras kiseldioxidråvarorna långsamt och omvandlas i princip till tridymit och kristobalit, med endast en liten mängd kvarts kvar. När eldfasta kiselstenar värms upp till 1450 grader under användning, finns det en total volymexpansion på 1,5% ~ 2,2%. Denna restexpansion kommer att få murfogarna att stänga, vilket bidrar till att säkerställa att murverket i kiseltegel uppvisar god täthet och strukturell styrka. Dessutom bestämmer denna homogena polykristallina omvandling av SiO2 att fokus för övervakning av eldfast material i det tidiga skedet av ugnsbakning är kiseldioxidbrandstenar, och uppvärmningshastigheten kännetecknas av långsam och jämn uppvärmning. I temperaturintervallet 150 ~ 300 grader bör det ägna särskild uppmärksamhet åt långsam uppvärmning i detta temperaturintervall vid bakning av ugnar eftersom kristallomvandlingen av B och endast kristobalit åtföljs av en stor volymeffekt.
Omvandlingshastigheten och graden av kvarts till tridymit är inte bara relaterade till temperaturen och förekomsten av mineraliseringsmedel, utan också till faktorer som temperaturens verkanstid, råvarornas partikelstorlek och omvandlingsfasens kristallstorlek. Omvandlingen är snabb om temperaturen är hög, verkanstiden vid hög temperatur är lång, partiklarna är små, kristallerna är små och mineraliseringsmedlet är starkt och vice versa. De huvudsakliga kristallfaserna av kiseldioxidtegel är tridymit och kristobalit. Smältpunkten för tridymit är 1670 grader, och den har hög volymstabilitet. Om tridymiten i kiselstenen är i form av spjutspets-tvillingkristaller och sammanflätad i en nätverksfördelning kan teglet ha en högre belastningsmjukningspunkt och mekanisk styrka. När det finns mer kvarvarande kvarts i den eldfasta kiselstenen kommer den att fortsätta att genomgå kristallomvandling under användning och volymexpansionen blir stor, vilket gör att tegelstrukturen lossnar och spricker. De fysikaliska och kemiska förändringar som sker i kiseldioxidbrandstenen under bränningsprocessen kan sammanfattas enligt följande:
①<150℃ remove the residual moisture of the brick blank.
②Vid 450~550 grader börjar Ca(OH)2 sönderdelas och 550% av sönderdelningen är klar. Vid denna tidpunkt förstörs bindningen mellan kiseldioxidtegelpartiklarna på grund av verkan av CaO, etc., styrkan minskar och ämnet blir skört.
③Vid 550~650 grader omvandlas -kvartstegelstenar till kvarts och volymen expanderar.
④Vid 600~700 grader sker en fastfasreaktion mellan CaO och SiO2, och kroppens styrka förbättras.
⑤ Vid 800 ~ 1100 grader sker reaktionen i vätskefas i tegelkroppen och kroppens styrka ökar snabbt. Från 1100 grader ökar omvandlingshastigheten för kvarts kraftigt, och kvartsvarianterna med låg specifik vikt vid denna tidpunkt ger en stor volymexpansion.
⑥Vid 1300~1350 grader, på grund av ökningen av antalet tridymit och cristobalit, minskar kroppens verkliga specifika vikt, och den ökade volymexpansionen kan orsaka sprickbildning.
⑦ Vid 1350 ~ 1470 grader är graden av kvartsomvandling och den resulterande expansionen mycket stor. Endast monokvarts, metastabil kristobalit, mineraliseringsmedel och föroreningar interagerar för att bilda en flytande fas och invaderar kvartspartiklarna för att bilda sprickor när metastabil kristobalit bildas, vilket främjar den kontinuerliga upplösningen av monokvarts och metastabil kristobalit i den bildade flytande fasen, vilket gör den till en övermättad smälta av kisel och syre, och sedan kontinuerligt kristalliseras från smältan i form av stabil tridymit. Vid denna tidpunkt, ju högre vätskeviskositeten är, desto snabbare är omvandlingshastigheten för den eldfasta kiselstenen och desto större är risken för sprickor i tegelstenen.
För att förhindra att kiseldioxidtegelstenen ändrar sin kristallform under bränningsprocessen, åtföljd av en stor volymförändring som leder till sprickbildning, måste följande processåtgärder vidtas:
(1) Uppvärmningshastigheten för olika bränntemperaturområden bör kontrolleras. När temperaturen är lägre än 600 grader bör uppvärmningshastigheten saktas ner. Uppvärmningshastigheten kan accelereras med 600 ~ 1000 grader, och uppvärmningshastigheten bör vara långsam vid 1100 ~ 1300 grader. När bränningstemperaturen är 1300 grader (1430 grader till 1450 grader), bör uppvärmningshastigheten vara den lägsta under eldningsprocessen. När den brända kiselstenen kyls under 600 grader, särskilt vid 300 grader, bör den vara långsam. Detta kan effektivt buffra volymförändringen av kristallomvandling, göra dess tridymit- och kristobalithalt högre och undvika sprickbildning.
(2) En reducerande atmosfär bör användas i högtemperaturbränningssteget, vilket främjar mineraliseringen av lågvärd järnoxid och främjar storskalig generering av tridymit. Annars, i en oxiderande atmosfär, särskilt när mineraliseringsmedlet är otillräckligt, omvandlas det mesta av -kvartsen till -kvarts. Denna omvandling kallas "torr konvertering". Under torr omvandling, på grund av den stora ojämna volymexpansionen av tegelkroppen och avsaknaden av vätskefasbuffertspänning, kommer produktstrukturen att bli lös och sprucken. Samtidigt bör lämplig isolering utföras vid olika temperaturstadier av kiseldioxidbränning för att få kiselstenen att ha en rimlig fassammansättning och uppfylla användningskraven.
(3) Förbättra lastningssystemet för halvfabrikat för att minska sannolikheten för sprickor. De tvärgående sprickorna hos eldfasta kiselstenar, det vill säga sprickor parallella med produktens tryckriktning, orsakas vanligtvis av ojämn uppvärmning av olika delar av produkten under bränning. De uppträder mestadels på den eldmottagande ytan utanför tegelstapeln, speciellt ytan på toppprodukten. Nätsprickorna på ytan av eldfasta kiselstenar orsakas vanligtvis av för hög uppvärmningstemperatur och stora fluktuationer i produkten, förutom den mikroskopiska ojämnheten hos själva ämnet på grund av ojämn knådning eller förändringar i råmaterial. Vid lastning måste speciella kiselstenar placeras inuti ugnsvagnen, och vanliga vanliga tegelstenar installeras utanför ugnsvagnen; de utskjutande delarna av de specialformade tegelstenarna eller de delar som är benägna att spricka bör placeras inåt; toppen av ugnsbilen bör täckas med några tunna tegelstenar för att undvika direkta låganslag etc., annars kommer det att leda till fler sprickor.
