什么是硅线石耐火材料？

硅线石可以用来生产耐火材料，添加到铝硅耐火材料中作为添加剂，以改善其性质；用它们制备莫来石。
 

硅线石有多种颜色，主要有三种颜色：黄色、棕色和蓝色。黄色和棕色的变体分布广泛，而蓝色的变体是矿物学上的瑰宝。在中国黑龙江鸡西部，林口生产的硅线石主要是黄色和棕色，但没有蓝色。据研究，硅线石中的铁、铬和钛是决定其颜色多样性的主要原因，并与其产生的岩石环境有关。

硅石矿物的应用有三个方面：以其为主要原料直接制造耐火材料；添加到铝硅耐火材料中作为添加剂，以提高其性质；用它们来制备莫来石。由于我国拥有丰富的明矾土资源，很少有人使用硅石矿物制造耐火砖和莫来石。由于蓝晶石在燃烧过程中膨胀较大，因此制造耐火砖的机会较少。硅石矿物的应用主要是作为添加剂。硅石矿物制品的制造方法和工艺与高铝砖相同。将一定粒度的原料和组合剂混合，形成、干燥、燃烧。

硅线石是一种高质量的耐火原料，用于生产低蠕变、高荷软、高热冲击砖微膨胀的高铝砖和电炉顶、水泥回转窖磷酸盐结合高铝砖等。也用于玻璃、陶瓷、技术陶瓷、特种涂料等行业。与世界相比，我国硅线石的开发和应用起步较晚。20世纪60年代，福建省莆田市将盛产的白云母硅线石片岩直接切割加工成各种形状和尺寸的耐火材料销售给省内外。20世纪70年代末，由于上海宝钢的建设，外界提出了使用硅线石等三种石材的要求，促进了我国硅线石矿物的开发和应用。当时，宝钢主要将硅线石应用于均热炉、加热炉关键部位的高铝砖和300吨刚玉上下滑板。

与其他耐火砖相比，硅线石砖具有性能优势。
将砖样制成25mm×25mm×5mm和25mm×25mm×125mm样品，放入自制坩埚中，加入K2CO3和焦炭混合物(比例1.1:1)，在硅炭棒炉中进行1100℃、1200℃和1300℃的耐腐蚀试验。
从耐碱比较试验可以看出，H31硅砖的耐碱性明显高于普通高铝砖，但低于山东耐火材料厂生产的H21莫来石低蠕变砖（1550℃，50h，蠕变率不超过1%）。
3MPa降至1300℃，10h，碱侵蚀后72.7MPa，强度下降率为70.12%；H3n2和工业生产的H31分别为166。
3MPa和134.4MPa降至1200℃，10h，碱侵蚀后37.8MPa和30.5MPa，强度下降率分别为77.25%和77.32%；
1300℃，10h，碱侵蚀后强度下降率为80.32%，81.18%。虽然H31硅砖的强度在碱侵蚀后下降，但仍保持较大的强度。普通高铝砖无法与之相比。H31硅砖具有较高的耐碱性能。
一些数据指出，为了与高炉15~20年的炉龄相匹配，在大中型高炉装载系统和炉体中上部，用硅砖代替致密粘土砖衬里。硅石砖是以莫来石、硅石、红柱石、金属硅为主要原料，采用与刚玉产品生产相似的生产工艺，在高纯氮气氛中燃烧而成。由于是Sialon的组合，产品的高温强度、注射、渣、铁水、热震等高温实用性能大大提高了普通硅石砖。

硅线石耐火原料的优点
（1）硅石矿物莫来石化产生的膨胀，以弥补加热过程中不定形耐火材料的收缩，以确保耐火材料砌体的体积稳定性。如果用于浇筑材料、塑料、压力材料和泥浆。此外，将其添加到高铝耐火材料产品中，利用莫来石化产生的膨胀，提高其负荷软化温度和抗蠕变性。
（2）利用硅石矿物的莫来石化和二次莫来石工艺形成合理的显微结构。在产品燃烧过程中，硅石矿物首先分解产生莫来石和无定形SiO2。分解过程中产生的莫来石颗粒的大小、形状和取向取决于硅石矿物的结构、颗粒大小等因素。分解产生的SiO2与产品中的Al2O3反应产生二次莫来石，可以在一次莫来石颗粒上生长。二次莫来石的生产和生长与Al2O3含量、粒度、液相组成和数量、燃烧温度等一系列因素有关。控制上述因素，形成莫来石交错网络，液相少的显微结构，可提高铝砖等耐火材料的性能。
（3）由于大多数硅石矿物都是经过选矿的。因此，其杂质含量一般低于高铝土矿。添加到高铝耐火材料中可以降低产品中的杂质和玻璃相含量。应特别指出，在上述三个因素中形成合理的显微结构，减少玻璃相，提高玻璃相中的SiO2含量是很重要的。

硅线石耐火球
硅线石耐火球主要用于球形热风炉。高铝球和硅球作为热交换材料，通过球薪之间的间隙进行热交换。具有热交换效率高、装卸维护方便等特点。20年来，随着球形热风炉的优越性逐渐被人们所认可，球形热风炉的高炉容积越来越大，数量也越来越多，已应用于300m3高炉。为1000m3以上大型高炉的应用奠定了基础，其发展前景十分可观。
目前，球式热风炉中使用的热交换材料为高铝耐火球（用于下低温区）和硅球（用于上高温区）。球体密度小（硅球1.7~1.9g/cm3），气孔率高（>25%），形状不规则，强度低。特别是硅球的热稳定性很差，使用后有脱落和裂纹，特别是在卸载炉（球）时，由于温度变化较大，硅球的爆裂现象严重，一次卸载球的损失达到10%~20%，再次使用后的破碎率达到30%。为了提高耐火球的质量，延长使用寿命，以硅石和明矾为主要原料，采用半干机压或型研制成性能优于硅球的硅球耐火球。经试验，用户非常满意。它是球式热风炉的热交换材料。