硅砖的研究进展以及应用

       我国有丰富的硅石资源，由于其形成原因不同，所表现的形态及其性能存在差别，适合于耐火材料的硅石主要石英岩，根据其组织结构种类可分为结晶硅石和胶结硅石。一般来说，结晶硅石纯度较高，生料密度大，石英结晶颗粒较大，加热时转变速度较慢；胶结硅石常含少量杂质，纯度相对较低，且胶结硅石中的石英颗粒结晶较小，胶结物含量较多，加热时转化速度较快。因此，应根据当地硅石原料的特点，制定合理的生产工艺，生产适合不同用途的硅砖。

       由于结晶硅石和胶结硅石各有优缺点，人们也考虑将两者复合配料，发挥各自的优点。在硅砖，生产过程中，常引入一定量的矿化剂，其作用主要是利用矿化剂和二氧化硅或其他杂质形成低熔点的高温液相，促使石英在烧成过程中转化为鳞石英和方石英，同时可以缓冲烧成过程中相变过快引起体积急剧膨胀而导致制品的松散和开裂。目前广泛采用的矿化剂是石灰和铁鳞。

       硅砖是焦炉砌体的主要材料，主要用于砌筑焦炉的燃烧室、炭化室、斜道、蓄热室墙和炉顶等，占焦炉用耐火砖总量的60%~70%。焦炉用硅砖以鳞石英为主晶相。由于在使用过程中需要在高温下承受炉顶上装煤车的动载荷，并且，炼焦煤需要靠炭化室和燃烧室的隔墙热传导加热；焦炉周期性地装煤，出焦会引起燃烧室墙两侧硅砖的温度剧烈变化。因此，要求焦炉硅砖荷重软化温度高，热导率高，抗热震性好以及高温体积稳定性好。现代大型焦炉为了提高生产能力，要求焦炉用硅砖残余石英少，具有更高的致密度、导热性、高温强度及抗热震性能。因此，需要进一步开发应用高密度、高纯度硅砖以及高导热高密度硅砖等来满足焦炉不同部位的需求。