(一)粘土
1.粘土的组成
主要组成矿物为粘土矿物:层状结晶结构的含水铝硅酸盐(mSiO2·nAl2O3·xH2O), SiO2和Al2O3的含量分别为55%～65%和10%～15%. 常见的粘土矿物:高岭石,蒙脱石,水云母等.
粘土中除粘土矿物外,还含有石英,长石,碳酸盐,铁质矿物及有机质等杂质. 粘土的颗粒组成直接影响其可塑性.可塑性是粘土的重要特性,它决定了制品成型性能.粘土中含有粗细不同的颗粒,其中极细(小于0.005mm)的片状颗粒,使粘土获得极高的可塑性.这种颗粒称作粘土物质,含量愈多,可塑性愈高.
粘土的种类:(通常按其杂质含量,耐火度及用途不同)
(1)高岭土(瓷土).杂质含量极少,为纯净粘土,不含氧化铁等染色杂质.焙烧后呈白色.耐火度高达1730℃～1770℃,多用于制造瓷器.
(2)耐火粘土(火泥).杂质含量小于10%,焙烧后呈淡黄至黄色.耐火度在1580℃以上,是生产耐火材料,内墙面砖及耐火,耐酸陶瓷制品的原料.
(3)难熔粘土(陶土).杂质含量为10%～15%,焙烧后呈淡灰,淡黄至红色,耐火度为1350℃～1580℃,是生产地砖,外墙面砖及精陶制品的原料.
(4)易熔粘土(砖土,砂质粘土).杂质含量高达25%.耐火度低于1350℃,是生产粘土砖瓦及粗陶制品的原料.当其在氧化气氛中焙烧时,因高价氧化铁的存在而呈红色.在还原气氛中焙烧时,因低价氧化铁的存在而呈青色.
2.粘土焙烧时的变化
粘土焙烧后能成为石质材料,这是其极为重要的特性.
(1)粘土成为石质材料的过程.
一般的物理化学变化大致如下: 焙烧初期,粘土中自由水分逐渐蒸发, 110℃时,自由水分完全排出,粘土失去可塑性. 500℃～700℃时,有机物烧尽,粘土矿物及其他矿物的结晶水脱出.随后粘土矿物 发生分解. 1000℃以上时,已分解出的各种氧化物将重新结合生成硅酸盐矿物.与此同时,粘土中的易熔化合物开始形成熔融体(液相),一定数量的熔融体包裹未熔的颗粒,并填充颗粒之间的空隙,冷却后便转变为石质材料.随着熔融体数量的增加,焙烧粘土中的开口孔隙减少,吸水率降低,强度,耐水性及抗冻性等提高.
(2)粘土的烧结性
粘土在熔烧过程中变得密实,转变为具有一定强度的石质材料的性质,称为粘土的烧结性
(二)工业废渣
1.页岩.页岩中含有大量粘土矿物,可用来代替粘土生产烧土制品.
2.煤矸石.它是煤矿的废料.煤矸石的化学成分波动较大,适合作烧土制品的是热值相对较高的粘土质煤矸石.煤矸石中所含黄铁矿(FeS)为有害杂质,故其含硫量应限制在10%以下.
3.粉煤灰.用电厂排出的粉煤灰作烧土制品的原料,可部分代替粘土.通常为了改善粉煤灰的可塑性,需加入适量粘土.
二,烧土制品生产工艺简介
烧结普通砖或空心砖的工艺流程为:坯料调制——成型——干燥——焙烧——制品. 烧结饰面烧土制品(饰面陶瓷)的工艺流程为:坯料调制——成型——干燥——上釉——焙烧——制品.也有的制品工艺流程是在成型,干燥后先次焙烧(素烧),然后上釉后再烧第二次(釉烧).
1.坯料调制
坯料调制的目的是破坏原料的原始结构,粉碎大块原料,剔除有害杂质,按适当组分调配原料再加入适量水分拌和,制成均匀的,适合成型的坯料.
2.天津烧结砖厂家制品成型
坯料经成型制成一定形状,尺寸后称为生坯.成型方法有:
(1)塑性法:用可塑性良好的坯料.含水率为15%～25%.将坯料用挤泥机挤出一定断面尺寸的泥条,切割后获得制品的形状.适合成型烧结普通砖,多孔砖及空心砖.
(2)模压法(半干压或干压法):半干压法为8%～12%,干压法为4%～6%,可塑性差的坯料,在压力机上成型.有时可不经干燥直接进行焙烧,粘土平瓦,外墙面砖及地砖多用此法成型.
(3)注浆法:坯料呈泥浆状,原料为粘土时,其含水率可高达40%.将坯料注入模型中成型,模型吸收水分,坯料变干获得制品的形状.此法适合成型形状复杂或薄壁制品,如卫生陶瓷,内墙面砖等.