耐火石簡(jiǎn)介

耐火石是一種高嶺石膠結(jié)的石英砂巖，我國(guó)礦源極為豐富，盛產(chǎn)于四川、湖北、廣西等地，開采方便，價(jià)格便宜，長(zhǎng)期以來(lái)為長(zhǎng)江沿岸和西南地區(qū)各玻璃工廠及冶金工業(yè)所采用的天然耐火材料。

耐火石耐火度在1600～1700℃之間，含鐵量較低，其成分與玻璃有些接近，抗玻璃液侵蝕性能較好，加工方便，價(jià)格只有剛玉磚的十分之一左右。但是，耐火石由于是天然巖石，其化學(xué)成分及物理性質(zhì)隨著產(chǎn)地的不同變異甚大，即使同一礦床，波動(dòng)范圍也不小，這主要取決于生成的天然壓力和結(jié)合粘土的含量。

耐火石的主要化學(xué)成分二氧化硅（SiO₂）80～86%，三氧化二鋁（Al₂O₃）10～15%，仍可作為Al2O3含量在15%左右的半酸性耐火材料的一種，屬SiO₂－Al₂O₃系統(tǒng)。

耐火石的礦物組成是由高嶺石膠結(jié)的石英砂巖，砂狀結(jié)構(gòu)，成層狀構(gòu)造。砂粒形狀一般呈棱角狀，大小為0.1~0.8毫米，彼此間不規(guī)則分布，砂粒的堆積密度松緊不一致，主要由石英（50%），其次由巖質(zhì)（矽質(zhì)巖、高嶺石），少量白云母、電氣石等組成。膠結(jié)物主要為高嶺石，少量絹云母、石英等。耐火石的晶體大小在0.02毫米以下，分布于上述碎屑之間，為孔隙式膠結(jié)，膠結(jié)物的含量約25%。耐火石層與層間有其它雜質(zhì)摻合，這些雜質(zhì)的組成和性能與耐火石有差別，因此生耐火石容易一層一層（一片一片）剝落，在外觀上就形成“紋路” 。

耐火石常在玻璃廠做耐火材料。在玻璃廠應(yīng)用方法如下：

耐火石耐火石的質(zhì)量挑選

外觀質(zhì)量要求外觀致密、顏色清白、不含有明顯的雜質(zhì)條紋。化學(xué)組成SiO₂及Al₂O₃的含量應(yīng)高，以提高抗玻璃液的侵蝕性能和耐火度。如廣西柳城出產(chǎn)的耐火石含SiO₂量達(dá)95%以上，耐火度在1730℃，耐壓強(qiáng)度在613kg/cm²以上，而四川的耐火石SiO₂含量為80%左右，耐火度在1630～1650℃之間，耐壓強(qiáng)度400kg/cm²左右，性能差別較大。

在物理性質(zhì)方面，除要求耐壓強(qiáng)度、耐火度高外，氣孔率應(yīng)越小越好，比重則越大越好。

耐火石耐火石的煅燒

用耐火石作為拉絲爐爐體材料有生的和熟的兩種。熟耐火石是將生耐火石在窯內(nèi)經(jīng)1450℃以上高溫煅燒而成。

生耐火石進(jìn)行煅燒的原因是：

1. 由于生耐火石內(nèi)含有大量的高溫?fù)]發(fā)物質(zhì)，在使用初期不斷的從磚體中逸出大量的氣體，從而使玻璃液中帶有大量的1毫米直徑以上的氣泡。這些氣泡，在拉絲爐剛升溫時(shí)，如果升溫速度太快，含有大量氣泡的玻璃液有時(shí)會(huì)溢出堝外，將加球管堵塞而無(wú)法加球，、甚至于可以將堝蓋拱起。在拉絲中，這些氣泡將嚴(yán)重影響正常作業(yè)。熟耐火石因?yàn)樵陟褵?，大部分氣體已經(jīng)逸出，上述現(xiàn)象可以大為改善。

2. 生耐火石熱穩(wěn)定性很差，熱膨脹系數(shù)很大且不一，較易炸裂。熟耐火石熱穩(wěn)定性較好，熱膨脹系數(shù)極小而不易炸裂，因此，拉絲爐的升溫速度可以加快，提前投產(chǎn)。

3. 生耐火石在加工及砌堝體時(shí)，“紋路”的選擇極為重要，因?yàn)槟突鹗蓪樱ㄆ顦?gòu)造，層與層間有其它雜質(zhì)摻合，共組成、性能和耐火石本體有差別，如果“紋路”與工作面平行，層間容易開裂和剝落，影響拉絲與使用壽命，因此， “紋路”應(yīng)與工作面垂直：根據(jù)試驗(yàn)，由于“紋路"的朝向不同，其抗玻璃液侵蝕性能可影響33%左右。

耐火石耐火石對(duì)玻璃液質(zhì)量的影響

耐火石對(duì)玻璃的成分影響不大，玻璃組成中的各氧化物含量均在控制范圍之內(nèi)，因此，不會(huì)影響玻璃纖維的使用性能。同時(shí)，由于耐火石中的石英砂微小顆粒和高嶺土物質(zhì)很容易被玻璃液所侵蝕并易熔于玻璃液相之中，因此在拉絲時(shí)，極少發(fā)現(xiàn)耐火石的結(jié)石、塞孔或短時(shí)大量密集斷頭等現(xiàn)象。但是，耐火石中的石英和高嶺土侵蝕下來(lái)的熔融物，溶解于玻璃液相以后，這種富硅和富鋁的玻璃熔團(tuán)，如果得不到足夠時(shí)間的擴(kuò)散和均化，會(huì)造成玻璃液粘度不均，使拉絲時(shí)出現(xiàn)斷頭、飛絲增多的情況，在拉制無(wú)堿玻璃纖維時(shí)更甚。同時(shí)，由于生耐火石內(nèi)氣孔率和有機(jī)物質(zhì)含量都較高，這些都是形成泡核的條件。耐火石在高溫玻璃液的作用下，有氣泡成核作用，使氣泡源源不斷從耐火石中逸出到玻璃液中，另外，從耐火石壁內(nèi)毛細(xì)孔道中放出氣泡，可以持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，使纖維成型過程中出現(xiàn)氣泡的斷頭和飛絲。但是，耐火石產(chǎn)生的這種氣泡并非是永久性的，當(dāng)達(dá)到相對(duì)平衡后，氣泡數(shù)量明顯減少。使用熟耐火石時(shí)，初期的氣泡可以大為減少。

國(guó)內(nèi)，耐火石較多的使用于拉制中堿玻璃纖維，特別是非鉑拉絲爐。

張石鍋是旭日石刻的石鍋系列，石鍋是由純天然的優(yōu)質(zhì)耐火石材專業(yè)雕刻而成,比市場(chǎng)上的石鍋使用壽命更長(zhǎng)，更耐用并且造型美觀多樣,質(zhì)硬,遇熱快,使用時(shí)不粘鍋,烹飪的食品美觀且美味.并富含有對(duì)人體有益的各種微量元素。

合川區(qū)小沔鎮(zhèn)旭日石刻工藝廠的具體產(chǎn)品系列有∶

天然耐火石鍋：青色耐火石鍋、白峽耐火石鍋、鴛鴦鍋、鍋中鍋、方形石鍋、石鍋底座等

石雕禽類系列：蒼鷹、鳳凰、魚、鳥類等

石雕獸類系列：石獅、祥牛、馬、龜、生肖、怪獸等

石雕人物系列：各種名人、古人雕像等

石雕宗教系列：國(guó)內(nèi)外各宗教人物

石雕浮雕系列：各種外墻外景浮雕

石雕欄桿系列：各種石材的欄桿、護(hù)攔等

石雕龍柱系列：各種規(guī)格的盤龍柱，造型多樣

石雕牌坊系列：各種公司、企業(yè)、集團(tuán)、開發(fā)區(qū)標(biāo)志性石牌坊。

石雕石亭系列：各種旅游景點(diǎn)、花園、主題公園石亭

石雕噴泉系列：各種中西式噴泉

石雕風(fēng)水園藝：亭子、走廊等

石雕建筑裝飾： 壁爐、門墩等

龍牌普通紙面石膏板

密實(shí)度高：先進(jìn)的發(fā)泡工藝，保證板芯密實(shí)度，擁有隔聲性能好

獨(dú)特硬邊技術(shù)：保證了板材的高強(qiáng)度，同時(shí)具有良好的韌性；

握釘力強(qiáng)：石膏板與輕鋼龍骨緊密貼合，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。

龍牌耐火石膏板系列

耐火性能高：耐火玻璃纖維及特殊添加劑，遇火穩(wěn)定性達(dá)到45分鐘，遠(yuǎn)超國(guó)標(biāo)要求；

品種規(guī)格齊全，不同耐火結(jié)構(gòu)，可選擇多種厚度（12-25mm）的耐火石膏板。

龍牌耐水紙面石膏板系列

耐水性能高：特殊的護(hù)面紙，表面吸水量不大于160g/㎡；芯材的特殊配方，板芯吸水率不大于10%；

多樣化選擇：適用于衛(wèi)生間、廚房及濕度較高的環(huán)境。

龍牌耐潮石膏板系列

耐潮性能好：經(jīng)過防潮處理面紙，表面吸水量的不大于160g/㎡；

適應(yīng)性強(qiáng)：確保板材在一般的潮濕環(huán)境下不發(fā)生變形；

龍牌高級(jí)耐水耐火石膏板系列

耐水耐火性能高：特殊配方及工藝，耐水、耐火性能；

應(yīng)用范圍專業(yè)：適用于建筑物電梯井、管道井、高壓風(fēng)井等特殊部位需求。

龍牌綠色宜家石膏板系列

凈化空氣：具有分解甲醛并能吸附空氣中的有害物功能。

無(wú)毒無(wú)味：獨(dú)特的微孔結(jié)構(gòu)，能夠調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫濕度

龍牌雙防石膏板系列

防開裂：板材強(qiáng)度高、濕脹率僅為0.01%，具有抗受潮抗變形和抗開裂能力。

龍牌吸聲用穿孔石膏板系列

吸聲降噪好：多種穿孔率組合，可滿足不同的建筑聲學(xué)要求，NRC可達(dá)0.9；

穿孔類型多：不同類型的穿孔，使板材具有與眾不同裝飾性能。

龍牌凈醛石膏板

凈醛紙面石膏板內(nèi)部的微孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)力吸附含有甲醛的室內(nèi)空氣，與板芯內(nèi)的凈醛劑充分接觸并捕捉甲醛分子后，形成穩(wěn)定無(wú)害的的固體物質(zhì)留在板芯中。通過凈醛劑分解使室內(nèi)空氣中的甲醛，使?jié)舛冉档停_(dá)到改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的目的。主要特點(diǎn)如下：

甲醛凈化效率：高達(dá)93.9%，遠(yuǎn)高于國(guó)標(biāo)75%指標(biāo)；

強(qiáng)力分解：每平方米可分解1克甲醛；

凈化持久：一次投入免維護(hù)，10~15年持久凈化；

節(jié)省空間：分解劑添加在紙面石膏板內(nèi)部，不額外占室內(nèi)空間；

分解凈化：不產(chǎn)生二次污染，甲醛轉(zhuǎn)化為無(wú)害的固體物質(zhì)。

龍牌相變石膏板

相變材料可以解決能源的需求與供給之間在時(shí)間和空間上的不匹配。

龍牌相變石膏板芯材內(nèi)加入混合相變微膠囊，在建筑上的使用能實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的高效管理減少大功率空調(diào)使用，自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度，可將室溫控制在較窄變化范圍內(nèi),使晝夜溫差比使用普通石膏板減小54%，可降低能耗20%。

在同等保溫條件下混凝土墻重量為相變節(jié)能石膏板的7.6倍，減少建筑自重。

特點(diǎn)：

1、冬季應(yīng)用可提高太陽(yáng)能利用率；

2、夏季應(yīng)用改善輕質(zhì)墻體的隔熱性能；

3、增加居住環(huán)境舒適性,減低建筑能耗。

人類自青銅器時(shí)代就開始利用粘土類礦物砌筑銅冶煉爐，有的地方則用當(dāng)?shù)禺a(chǎn)耐火石切塊筑爐。在中國(guó)鄭州市郊區(qū)的東漢煉鐵遺址，發(fā)現(xiàn)用粘土加硅砂、稻殼或碎木炭等打結(jié)的煉鐵爐襯。英國(guó)在1615年用斯圖伯勒格粘土制成熔玻璃的坩堝，不久又制成耐火磚并在銅冶煉爐上試用成功。由于窯爐容積的擴(kuò)大，用這種磚損壞太快。改用硅砂加結(jié)合劑石灰，在使用中取得成功。1822年楊格(W.W.Young)按硅砂加石灰的方法制成了硅磚，后又用硅巖制成了硅磚。1838年美國(guó)人諾頓(J.L.Norton)用高嶺土為原料，經(jīng)煅燒成熟料，制成了粘土磚。1855年貝塞麥發(fā)明了轉(zhuǎn)爐煉鋼法，1856年西門子發(fā)明了用耐火磚砌有蓄熱室的反射爐(即現(xiàn)在的平爐)，出現(xiàn)了生鐵—礦石煉鋼法。但當(dāng)時(shí)受耐火磚性質(zhì)所限，只能用低磷生鐵煉鋼，即酸性煉鋼法。直到1879年英國(guó)用煅燒白云石加焦油打結(jié)爐底成功，才開始使用堿性煉鋼法。

1868年卡倫(Caran)提出菱鎂礦是一種耐火原料，并介紹了用菱鎂礦制磚的方法。奧地利施佩特龍(Kal Spatlon)在施蒂里亞州發(fā)現(xiàn)菱鎂礦的大型礦床。這種礦石是屬于菱鎂礦與菱鐵礦的混合物，因含鐵量高，易燒結(jié)，歐洲則開始用此燒結(jié)鎂砂摻焦油打結(jié)爐底使用成功，并迅速推廣。

爐底用堿性耐火材料，爐上部用酸性耐火材料，在兩者的接觸帶上使用中侵蝕嚴(yán)重，后用鉻礦砂將兩者隔開獲得成功。1886年英國(guó)用鉻礦制磚成功。1915年英國(guó)威那姆的專利介紹用20%～80%的鉻礦和燒結(jié)鎂砂配合制成鎂鉻質(zhì)及鉻鎂質(zhì)磚。但直到20世紀(jì)30年代，在英、美、德等國(guó)才有鎂鉻質(zhì)或鉻鎂質(zhì)磚作為商品出售。

1915年前后，奧地利制的拉捷克(A.Radex)牌號(hào)鎂磚，因加入少量的Al₂O₃，而改善了鎂磚的耐剝落性。后經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，磚在燒成中形成了鎂鋁尖晶石(MgO·Al₂O₃)礦物，因鎂鋁尖晶石礦物的線膨脹系數(shù)小，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，改善了磚的耐剝落性。

1821年在法國(guó)樂波克斯發(fā)現(xiàn)鋁土礦或稱鋁礬土、礬土礦，主要由一水鋁石、三水鋁石等礦物組成。

剛玉為天然礦物，其硬度僅次于金剛石，顏色鮮艷，早為人類稱為寶石，自然界很少。1896年德國(guó)人莫卡特發(fā)明人造剛玉制法。

1924年英國(guó)人鮑文等在經(jīng)過高溫?zé)傻恼惩亮现邪l(fā)現(xiàn)3Al₂O₃·2SiO₂的新礦物，不久發(fā)表了Al₂O₃-SiO₂系平衡狀態(tài)圖。隨后在英格蘭的莫爾島上發(fā)現(xiàn)了這種礦物，鮑文將3Al₂O₃-2SiO₂礦物命名為莫來(lái)石。合成莫來(lái)石在1926年由電熔法制成，1928年研制成燒結(jié)法制莫來(lái)石。

雖早在1881年德國(guó)人就從海水中提取出氫氧化鎂，但工業(yè)規(guī)模用海水生產(chǎn)耐火原料合成鎂砂是1938年由英國(guó)斯蒂特利公司開始的。

20世紀(jì)初用硅石熔融成石英玻璃(即熔融石英)，60年代成功地用于連鑄的浸入式水口。