耐火粘土的应用

耐火粘土主要用于冶金工业，作为生产定型耐火材料（各种规格的砖材）和不定型耐火材料的原料，用量约占全部耐火材料的70％。耐火粘土中的硬质粘土用于制作高炉耐火材料，炼铁炉、热风炉、盛钢桶的衬砖、塞头砖。高铝粘土用于制作电炉、高炉用的铝砖、高铝衬砖及高铝耐火泥。硬质粘土砖和高铝粘土常在高温（1400～1800℃）煅烧成熟料使用。每一类黏土都不是单一矿物组成，而是由多种铝氧化物和硅酸盐矿物组成。　　

耐火粘土在建材工业上用以制作水泥窑和玻璃熔窑用的高铝砖、磷酸盐高铝耐火砖、高铝质熔铸砖。高铝粘土经过煅烧，然后与石灰石混合制成含铝水泥，这种水泥具有速凝能力及防蚀性和耐热力强的特点。　　

耐火粘土在研磨工业、化工工业和陶瓷工业等方面也有重要的用途。高铝粘土经过在电弧炉中熔融，制造研磨材料，其中电熔刚玉磨料是目前应用广泛的一种磨料，占全部磨料产品的2/3。高铝粘土可以用来生产各种铝化合物，如***铝、氢氧化铝、氯化铝、***钾铝等化工产品。在陶瓷工业中，硬质粘土和半硬质粘土可以作为制造日用陶瓷、建筑瓷和工业瓷的原材料。有报道称，日本还有将高岭土用于代替钢铁制造切削刀具、车床钻头和内燃机外壳等方面应用。　　

此外，高铝粘土还用于油井中，作为净化石油用的支撑剂，在农业上作为促肥剂，以及用作抗滑、抗磨的铺路材料，等等。硬质粘土还用于制新型耐火绝热材料——耐火纤维，它具有耐高温、导热系数小、耐酸碱、吸音和质轻等优点，在冶金、机械、电子、玻璃、陶瓷等工业上应用广泛。二级65%含量的二级高铝耐火砖得用55-60%含量的高铝黏土。

我国粘土质耐火原材料的技术指标

我国黏土质耐火原材料的技术指标，一般情况下，使用可塑性指标表示黏土的可塑性，根据黏土可塑性指标的数值将耐火粘土分为软质黏土、半软质黏土和硬质黏土。黏土可塑性指标的表达式如下。

s==(d-b)p

5——可塑性指标；

d——试验前的泥球直径，cm;

b——试验后的泥球直径，cm;

p——泥球出现条裂纹时承受的载荷，kg。

通常，可塑性指标大于等于3.6时，黏土的可塑性等级高；可塑性指标为2.5~3.6时，可塑性为中等；普通粘土砖是由可塑性强、分散性大的软质粘土与一部分粘土熟料配制而成的。可塑性指标小于2.5时，可塑性为低等。YBQ42001-85《耐火材料用结合黏土》规定：软质黏土的可塑性指标不小于2.5,半软质黏土的可塑性指标不小于1.0。所以，硬质黏土是可塑性指标小于1.0的耐火黏土。

炼焦炉用粘土砖的基本特性

粘土砖是由锻烧后的耐火粘土（熟料）与一部分软塑耐火粘土（融合粘土）经由破碎、混和、挤压成型、干燥、烧制等全过程的制成品。粘土砖的关键矿物质成份为高岭石，即耐火粘土和高岭土，其化学成分为A12O2.2SiO2.2H2O占90%之上，其他为K2O.Na:O.CaO、MgO、TiO2及FeQO2等其它杂物，约占6%~7%。此外，还含有未变质的长石、石英、铁矿及其他作为黏土来源的岩石的碎片。

因为粘土砖具备之上特性，针对当代大容量焦炉而言，粘土砖不适合用在持续高温区域，而主要用于环境温度较低又起伏比较大的区域，如炉门、上升管衬砖、小烟道村砖、炉顶、储热室封墙及格子砖等。因粘土砖原材料来源范围广、生产制造非常容易、成本费用较低，因而一些中小型焦炉，可选用粘土砖砌墙，但在实际操作中，应严格规范环境温度，以避免导致炉顶太早毁坏。该类矿床主要分布在山东、内蒙古、河北、湖北、湖南、四川、广东、吉林、黑龙江等，如山东王村、坊子，内蒙大青山、东胜、河北白马山、古冶的耐火黏土矿。