在0~1000℃的温度范围内,粘土砖的体积随着温度升高而均匀膨胀,线膨胀曲线近似于一条直线,线膨胀率为0.6%~0.7%,只有硅砖的一半左右。当温度达1200℃后再继续升温时,其体积将由膨胀大值开始收缩。粘土砖的残余收缩导致砌体灰缝的松裂,这是粘土砖的一大缺点。当温度超过1200℃后,粘土砖中的低熔点物逐渐熔化,因颗粒受表面张力作用而互相靠得很紧,从而产生体积收缩。
由于粘土砖的荷重软化温度低,在高温下产生收缩,导热性能比硅砖小15%~20%,机械强度也比硅砖差,所以,粘土砖只能用于焦炉的次要部位,如蓄热室封墙,小烟道衬砖及蓄热室格子砖、炉门衬砖、炉顶以及上升管衬砖等。
粘土砖是以粘土熟料为骨料,耐火粘土(软质粘土或半软质粘土)为结合剂制成Al2O含 量为30%~ 48%的耐火材料。它是一种用途广泛、产量大的耐火制品。
耐火粘土砖是以耐火粘土为原料生产的耐火制品。在工业上使用十分广泛。粘土砖质耐火砖分为普通粘土砖、多熟料粘土砖、全生料粘土砖和高硅质粘土砖等品种。
耐火粘土砖是偏酸性的耐火材料,随着砖中Al2O3含量的增加其酸性逐渐减弱。它的热导率是所有耐火材料中低的。其耐火度虽然高达1700°C,但荷重软化温度只有1300°C左右,这是粘土砖的大缺点,因此在高温使用时不能承重、不能受压。当其受到大量R2O侵蚀时,其软化温度还要进一步下降到1050°C左右,所以只能用在池壁的下部或池底温度较低处。
粘土砖的优点:
1、粘土砖在高温下呈弱酸性,抗碱性熔渣侵蚀的能力稍差,但随Al2O3含量提高而增强,热稳定性较硅砖、镁砖为好。
2、质量合格的高炉粘土砖经干燥处理后真空磷酸浸渍、二次低温烧成的磷酸浸渍制品,可用于砌筑高炉炉身上部炉衬。
3、粘土砖就地取材,价格便宜,,还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点,在土木建筑工程中使用广泛,废碎砖块还可作混凝土的集料。
4、粉煤灰粘土砖以粉煤灰为主要原料,掺入煤矸石粉或粘土等胶结材料,经配料、成型、干燥和焙烧而成,可充分利用工业废渣,节约燃料。
一般粘土耐火砖含量大于40%,Fe2O3含量小于2.0 ~ 2.5%。中熟料65-85%,结合粘土35-15%。将粉碎后的粘结粘土与磨细熟料混合磨细,再与粒状熟料混合制成半干泥料,在高压下成型,在1400,左右烧成,性能良好。粘土砖在高温下呈弱酸性,抗碱性渣侵蚀能力略差,但随着Al2O3含量的增加而增加。热稳定性优于硅砖和镁砖(见镁砖)。
由于粘土砖在荷载下软化温度低,高温收缩,所以粘土耐火砖只能用在窑炉的次要部位粘土砖的标准尺寸为230*114*65mm,也可以根据施工图定制异形砖。
粘土耐火砖在一些基本的性能上要比一般的耐火砖的性能要好很多,因为它的原材料是粘土,而不是一般的土。