焦炉用硅砖有哪些性能要求？
硅砖是SiO2含量在93%以上的耐火材料制品。SiO：的熔点为1723C，它以多种晶体存在，在不同的温度条件下发生晶型转化。通常，SiO，在不同温度下有7种不同的晶体状态和1种非晶体状态，即a-右英、β右英，a鳞石英、β鳞石英、7-鳞石英、a方石英（白硅石）、4-方仙英《白硅石)和非晶体石英玻璃.S:O，的同素异晶体的转变极其复杂，随温度的升降而变化，各晶型之间的相互转化都同时发生着不同的体积效应，一般硅砖烧成时，都要产生大约2%~4%的体积膨胀，在烧成的硅砖需二。净石英，含量越多越好。因其结晶体为双晶交错的网络型结构，其a、8、”各型之间的转换体积变化小，这样就能够保证硅砖具有较高的荷重软化温度、较好的抗热震性和高温耐磨性等性能。其次为方石英，它使制品具有较高的耐火度，但方石英的a、B晶型之间的转换体积变化较大，这样就保证不了硅砖的优良性能。所以，在烧成的硅砖中方石英的含量少些为好，由于鳞石英与方石英的密度不同，通常用硅砖的密度来衡量硅砖制品中石英转化的程度，一般硅砖的密度应小于2.38g/cm’，而优质硅砖的密度应为2.32~2.36g/cm。硅砖的特性如下：
(1) 硅砖的化学成分，随硅石原料的不同而异，一般情况下SiO2含量为93%~98%,其他杂质如Al2O1、Fe2O3、和CaO等，其总和为2.0%~7.0%。
(2) 硅砖的矿物组成，普通硅砖以鳞石英为主，约占30%~70%;高硅质高密度硅砖以方石英为主，约占20%~80%,残余石英和非晶体的石英玻璃在任何硅砖中均为少量。
(3) 硅砖的耐火度，主要取决于SIO2含量以及杂质含量和其性质，SIO2含量越高，杂质含量越少，其耐火度越接近于SiO2的熔点。反之耐火度就越低，硅砖的耐火度一般为1690~1730C.
(4) 硅砖的荷重软化温度比较高，约为1650℃，因是鳞石英的晶体网络结构在硅砖内起骨架作用。虽有--些杂质熔点较低，而由于骨架有一定的承载能力，故硅砖的荷重软化温度接近其耐火度，这是硅砖的显著特点。
(5) 硅砖的抗渣性，硅砖的主要化学成分为典型的酸性氧化物SiO2,这就决定了对酸性炉渣具有很强的抵抗能力、同时CaO和Fe,O,与SiO2能形成新的化合物，所以硅砖对渣中的Ca()和Fe2()3这种偏碱性的氧化物仍具有一定的抵抗能力。
(6) 硅砖的真密度，硅传真密度的大小反映出硅砖中石英转化的程度，见表28-2,从而可以判断出硅砖的矿物组成。硅砖真密度越小越好，真密度小说明石英转化完全，在实际使用过程中产生的残余膨胀就小。硅砖真密度一般为2.37~2.40g/cm'。
(7) 硅砖的气孔率，气孔率是指硅砖内气孔的总体积占硅砖总体积的百分比，它表示硅砖组织的致密程度。硅砖的气孔率越小，硅砖的结构越致密。硅砖的显气孔率一般为21%~25%。气孔率的大小，除原料外主要取决于其工艺条件。
(8) 硅砖的残余膨胀，残余膨胀是指硅砖经再次锻烧后所发生的不可逆体积膨胀，称为硅砖的残余膨胀。其原因是由于硅砖中尚有未转化的石英或称残余石英继续转化听致，硅砖残余膨胀越小越好，否则在窑炉上使用时，会因其膨胀过大而引起富炉结构的破坏，甚至造成事故，真密度小的硅砖，残余影胀一定也小。硅砖残余影胀的大小主要取决于烧成条件，当硅砖烧至1450℃并保温3h时，残余膨胀一般为0.3%~0.8%,
(9) 硅砖的常温抗压强度，主要用来确定硅砖组织结构的优劣。常温抗压强度的大小常与气孔率、真密度有密切关系。同时还取决于原料性质、工艺条件等。硅砖的常温耐压强度一般为19.6~29.4MPa。
(10) 硅砖的外形，为了获得坚固和致密的窑炉砌体，就要硅砖有一个符合规定的外形，这主要是尺寸公差、缺角缺棱、扭曲、熔洞和裂纹等都应符合外形要求.
由于硅砖具有以上特点，该砖在炼焦炉上使用时，可以提高燃烧室温度，缩短结焦时间，增加焦炉生产能力，延长焦炉炉龄，故现代大容积炼焦炉主要是用硅砖砌筑。
随着炼焦工业的发展，对焦炉硅砖的质量要求日益提高，特别是砌筑炭化室要求硅砖具有高密度、高导热性和良好的高温耐压强度等性能。因此，国内外在降低硅砖真密度、提高导热性，提高体积密度和提高硅质原料纯度等方面进行了大量的研究工作，我国已试制出高密度硅砖、高纯度高南度硅砖和高导热性高密度硅砖等新品种。
(1) 高密度硅传，提高硅砖的密度是提高焦炉硅砖质量和使用寿命、缩短结焦时间的有效办法。高密度硅砖要求成品气孔率小于16%,硅砖密度必须大于2.38g/cm²。
(2) 高纯度高密度硅砖，是以纯石英岩（SiO2>98%)作原料加人少量矿化剂和结合剂(如Ca()+FeO<1.5%)制成的耐火材料产品。高纯度高密度硅砖的一般性能如下：
1)化学组成/%:
SiO297
R2O 1.55
CaO0.3~0.5
2)矿物组成/%:
方石英70~80
鳞石英10~12
石英约10
3)物理性能：
耐火度/C 1720~1740
荷重软化开始温度/C1660
真密度/g*cm2.34~2.37
气孔率/%<13~14
耐压强度/MPa>16.66
(3)高导热性高密度硅砖，是在其配料中加入高导热性高密度的添加物，如CuO、Cu;O、TiO2、FeQO2等物质所制成的耐火材料产品，采用高导热性高密度硅砖砌筑炼焦炉，能有效地缩短结焦时间，提高焦炉的产量。国内外普遍重视制造高导热性高密度硅砖。
(1) 硅砖的化学成分，随硅石原料的不同而异，一般情况下SiO2含量为93%~98%,其他杂质如Al2O1、Fe2O3、和CaO等，其总和为2.0%~7.0%。
(2) 硅砖的矿物组成，普通硅砖以鳞石英为主，约占30%~70%;高硅质高密度硅砖以方石英为主，约占20%~80%,残余石英和非晶体的石英玻璃在任何硅砖中均为少量。
(3) 硅砖的耐火度，主要取决于SIO2含量以及杂质含量和其性质，SIO2含量越高，杂质含量越少，其耐火度越接近于SiO2的熔点。反之耐火度就越低，硅砖的耐火度一般为1690~1730C.
(4) 硅砖的荷重软化温度比较高，约为1650℃，因是鳞石英的晶体网络结构在硅砖内起骨架作用。虽有--些杂质熔点较低，而由于骨架有一定的承载能力，故硅砖的荷重软化温度接近其耐火度，这是硅砖的显著特点。
(5) 硅砖的抗渣性，硅砖的主要化学成分为典型的酸性氧化物SiO2,这就决定了对酸性炉渣具有很强的抵抗能力、同时CaO和Fe,O,与SiO2能形成新的化合物，所以硅砖对渣中的Ca()和Fe2()3这种偏碱性的氧化物仍具有一定的抵抗能力。
(6) 硅砖的真密度，硅传真密度的大小反映出硅砖中石英转化的程度，见表28-2,从而可以判断出硅砖的矿物组成。硅砖真密度越小越好，真密度小说明石英转化完全，在实际使用过程中产生的残余膨胀就小。硅砖真密度一般为2.37~2.40g/cm'。
(7) 硅砖的气孔率，气孔率是指硅砖内气孔的总体积占硅砖总体积的百分比，它表示硅砖组织的致密程度。硅砖的气孔率越小，硅砖的结构越致密。硅砖的显气孔率一般为21%~25%。气孔率的大小，除原料外主要取决于其工艺条件。
(8) 硅砖的残余膨胀，残余膨胀是指硅砖经再次锻烧后所发生的不可逆体积膨胀，称为硅砖的残余膨胀。其原因是由于硅砖中尚有未转化的石英或称残余石英继续转化听致，硅砖残余膨胀越小越好，否则在窑炉上使用时，会因其膨胀过大而引起富炉结构的破坏，甚至造成事故，真密度小的硅砖，残余影胀一定也小。硅砖残余影胀的大小主要取决于烧成条件，当硅砖烧至1450℃并保温3h时，残余膨胀一般为0.3%~0.8%,
(9) 硅砖的常温抗压强度，主要用来确定硅砖组织结构的优劣。常温抗压强度的大小常与气孔率、真密度有密切关系。同时还取决于原料性质、工艺条件等。硅砖的常温耐压强度一般为19.6~29.4MPa。
(10) 硅砖的外形，为了获得坚固和致密的窑炉砌体，就要硅砖有一个符合规定的外形，这主要是尺寸公差、缺角缺棱、扭曲、熔洞和裂纹等都应符合外形要求.
由于硅砖具有以上特点，该砖在炼焦炉上使用时，可以提高燃烧室温度，缩短结焦时间，增加焦炉生产能力，延长焦炉炉龄，故现代大容积炼焦炉主要是用硅砖砌筑。
随着炼焦工业的发展，对焦炉硅砖的质量要求日益提高，特别是砌筑炭化室要求硅砖具有高密度、高导热性和良好的高温耐压强度等性能。因此，国内外在降低硅砖真密度、提高导热性，提高体积密度和提高硅质原料纯度等方面进行了大量的研究工作，我国已试制出高密度硅砖、高纯度高南度硅砖和高导热性高密度硅砖等新品种。
(1) 高密度硅传，提高硅砖的密度是提高焦炉硅砖质量和使用寿命、缩短结焦时间的有效办法。高密度硅砖要求成品气孔率小于16%,硅砖密度必须大于2.38g/cm²。
(2) 高纯度高密度硅砖，是以纯石英岩（SiO2>98%)作原料加人少量矿化剂和结合剂(如Ca()+FeO<1.5%)制成的耐火材料产品。高纯度高密度硅砖的一般性能如下：
1)化学组成/%:
SiO297
R2O 1.55
CaO0.3~0.5
2)矿物组成/%:
方石英70~80
鳞石英10~12
石英约10
3)物理性能：
耐火度/C 1720~1740
荷重软化开始温度/C1660
真密度/g*cm2.34~2.37
气孔率/%<13~14
耐压强度/MPa>16.66
(3)高导热性高密度硅砖，是在其配料中加入高导热性高密度的添加物，如CuO、Cu;O、TiO2、FeQO2等物质所制成的耐火材料产品，采用高导热性高密度硅砖砌筑炼焦炉，能有效地缩短结焦时间，提高焦炉的产量。国内外普遍重视制造高导热性高密度硅砖。
