耐火粘土有哪些工藝特性

可塑性、分散性、結(jié)合性和燒結(jié)性是耐火粘土工藝的主要特性。這些性質(zhì)主要取決于粘土的礦物組成和顆粒組成，與粘土質(zhì)耐火材料的制造工藝密切相關。它們之間又相互影響，分散性大的粘土，其結(jié)合性及可塑性均較好，也有利于燒結(jié)。

(1)可塑性。是指粘土和水所形成的泥團在外力作用下易變形但不發(fā)生破裂，在外力解除后仍保持其變形的形態(tài)而不恢復成原狀的性質(zhì)。結(jié)合粘土的可塑性的強弱對耐火泥料的成型性能影響很大。

粘土的可塑性通常用塑性指數(shù)和塑性指標來表示。塑性指數(shù)法是指表示粘土顯可塑狀態(tài)時的水量上限和下限之差(含水量變化的范圍)的間接指數(shù)值來衡量其強弱的方法。塑性指標法是粘土可塑性的直接測定方法，是采用一定直徑的泥球，當外力作用后發(fā)生變形并開始產(chǎn)生裂紋，以應力(變形力)與應變(變形的程度)的乘積來表示其可塑性程度的一種方法。

粘土可塑性的強弱，取決于粘土的礦物組成、顆粒的細度和數(shù)量、液相的性質(zhì)等方面。在生產(chǎn)中，增加粘土可塑性的方法主要有：除去如石英等非可塑性的雜質(zhì)礦物;粘土細磨以增加其分散度;加入適量塑性物質(zhì)結(jié)合劑(如亞硫酸紙漿廢液等);真空處理和困料泥料等方法。

(2)分散性。反映粘土的分散程度的性質(zhì)。通常用它的顆粒組成或比表面積來表示。粘土屬于高分散性物質(zhì)，—般不大于10微米。粘土的工藝性質(zhì)主要取決于小于2微米顆粒的數(shù)量。通常粘土中含有的粗顆粒部分(大于0.05毫米)是雜質(zhì)集中的部分(如石英砂、黃鐵礦及母鹽殘屑等)。軟質(zhì)粘土屬于高分散性物質(zhì)，而對于硬質(zhì)或半硬質(zhì)粘土則在水中難以分散，需經(jīng)長時間研磨后才使其分散。

(3)結(jié)合性。是指粘土具有粘結(jié)非塑性材料的能力，即使成型后的磚坯能保持其形狀，且具有一定的機械強度的性能。一般來說，粘土的分散程度越高，比表面積越大，其結(jié)合性也越強。但還取決于粘土礦物的種類、組成、顆粒組成及特性等。在實際生產(chǎn)中，通常都以粘土的可塑性來判斷其結(jié)合性能的強弱。

(4)粘土的燒結(jié)性。粘土在適當?shù)母邷叵蚂褵龝r，可成為致密而堅硬的燒結(jié)物，此時粘土加熱體積收縮氣孔率降低達到小，吸水率也低。粘土的這種性能稱為燒結(jié)性。

粘土在煅燒過程中，將發(fā)生一系列的物理化學變化，諸如分解、化合、重結(jié)晶等，并伴有體積變化。這都對粘土質(zhì)制品的工藝過程及其性質(zhì)有著重要的影響。粘土加熱過程的變化，實質(zhì)上主要是高嶺石礦物的加熱變化和高嶺石與雜質(zhì)間發(fā)生的物化反應。

鑒定粘土的燒結(jié)性通常用體積密度、氣孔率、吸水率、加熱收縮率等指標來衡量。

粘土的燒結(jié)機理主要是液相燒結(jié)過程，主要取決于粘土的Al2O3/SiO2比及在高溫下產(chǎn)生的溶液數(shù)量和性質(zhì)。顯然，這與粘土組成和所含雜質(zhì)的種類(如Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O)和數(shù)量有關。從燒結(jié)溫度到開始軟化溫度之間的范圍稱為燒結(jié)范圍，榮盛耐材據(jù)此可以確定原料適合于制造何種形式的制品以及選擇何種形式的窯爐和燒成制度。生產(chǎn)中希望粘土的燒結(jié)范圍寬，以利于掌握燒成制度。

粘土熟料是將生的塊狀硬質(zhì)粘土或粉狀粘土所制成的塊料或荒坯在一定溫度下煅燒的產(chǎn)物。經(jīng)過煅燒后的粘土熟料又稱作焦寶石。我國的粘土熟料大都在原料礦山采用豎窯煅燒而成。