粘土耐火制品主要有粘土砖和不定形耐火材料，粘土耐火制品因其生产简便，价格便宜，广泛应用于高炉、热风炉、均热炉、退火炉一、锅炉、铸钢系统以及其他热工设备是消耗量较大的耐火制品之一。

粘土质耐火材料的原料为耐火粘土。耐火粘土的矿物组成主要是高岭石，并伴有少量的石英、硫铁矿、金红石一、蜡石及有机物等杂质。耐火愁土的性能主要取决于高岭石，但杂质的危害极大其中危害最大的是Fe2O3和TiO2，它们使砖坯在烧成时产生鼓泡、熔洞及黑斑等缺陷会降低烧成率和制品耐火睦能因此，上述杂质的质量分数应严格控制在：CaO MgO小于0.6%-1.5%. Na2O K2O小于1.5%。杂质总的质量分数必须小干6%。

1.生产流程

粘土耐火制品生产流程的选择。主要取决于原料的性质或成品的质量要求其工艺流程大致有3种：

流程1是制造一般粘土制品如粘土砖、浇铸用砖等采取的工艺流程而流程2、3是制造优质粘土制品的工艺这两种工艺的不同在于后者是将部分软质粘土以泥浆形式加入泥料中。多熟料粘土质制品采用这一工艺流程生产，可以显著地改善泥料的成型性能及制品的物理和高温性质。

2.原料准备

主要是粘土熟料的制备和结合粘土的制备其中，熟料的制备是将耐火粘土原料经高温锻烧制成各级颗粒料和细粉结合粘土的制备是将粘土粗碎、干燥、细磨成粉及调浆。

3.配料、混练与成型

以短烧的耐火粘土熟料为瘠料，配以一定比例的结合粘土制成混合料。混合料中熟料所占比例多，称为多熟料制品。此种制品体积稳定性高，其他性质也较好，但需要强力成型。多熟料砖是生产与应用最广泛的粘土制品。

4.干燥

粘土砖砖坯含水量依成型方法而不同，半干压成型坯含水量低，水分蒸发时几乎不发生收缩，可快速干操，或直接装车入窑。含水较多的砖坯。可预先采用适当的自然风干或热气加热干燥。然后送入隧道窑。干燥过程控制的关键因素为干燥速度应以保证砖坯不变形、不开裂和具有一定强度为原则。控制最终进入烧成窑内的砖坯含水量在2%以下。

5.烧成

烧成的目的是使砖坯烧结，使其具有一定强度的外形尺寸、致密性与气孔率，力学强度要高，体积稳定性较好，耐火性能好。

粘土质耐火制品的性质在较大范围内波动，各等级耐火粘土的理化指标：

1.耐火度

粘土质耐火制品的耐火度较低，为1580℃-1770℃，主要与制品的化学组成有关。一般情况下耐火度随

2.高温耐压强度

粘土砖高温耐压强度随

3.荷重软化温度

粘土质耐火制品的荷重软化温度主要取决于制品中

4.高温体积稳定性

粘土质耐火制品长期在高温条件下使用，会产生残余收缩，这是由于在生产过程中加入一定数量的结合剂（如结合粘土）在烧成时矿化作用不彻底造成的。

5.抗热震性

粘土质耐火制品的抗热震性好，普通粘土砖在1000℃下，水冷循环达10次以上，多熟料粘土砖可达50-100次或更高。

6.抗渣性

粘土质耐火制品属酸性耐火材料抵抗弱酸性炉渣浸蚀的能力强对酸性和碱性炉渣的抵抗能力较差，提高制品的致密度，降低气孔率，能提高制品的抗渣性能。增大

（一）矿物组成

为便于研究黏土的矿物组成，根据其性质和数量可分成两大类，即黏土矿物和杂质矿物。

黏土矿物的种类和性质已如前所述，主要为高岭石类、蒙脱石类和伊利石类，以及较少见的水铝英石等。

除此之外，在黏土形成过程中，常由于岩石风化未完全，或由于其它因素而混入一些非黏土矿物和有机物质，这些物质我们统称为杂质矿物。杂质矿物通常以细小晶粒极其集合体分散于黏土中，常会影响甚至决定黏土的工艺性能。

杂质矿物的类别及其影响：

1）石英和母岩残渣。这些杂质一般以较粗颗粒混在黏土中，对黏土的可塑性和干燥后强度产生很大影响。工厂多采用淘洗法除去粗颗粒杂质。

2）碳酸盐及硫酸盐类。细颗粒的碳酸盐分布在黏土中对其影响不大，碳酸盐在高温下可分解出CaO、MgO，起熔剂作用，能降低陶瓷的烧成温度。较多的硫酸盐在氧化气氛中容易引起坯泡。

3）铁和钛的化合物。这类杂质矿物能使坯体呈色，降低黏土的耐火度，也会严重影响制品的介电性能、化学稳定性等。

4）有机杂质。黏土中存在少量的有机杂质，可以增加黏土的可塑性和泥浆的流动性，但有机物质过多时也可能会造成瓷器表面起泡与针孔。

（二）化学组成

由于黏土中的主要黏土矿物都是含水的铝硅酸盐。此外，还有少量的碱金属氧化物以及碱土金属氧化物等。

一般黏土原料的化学分析如包括以上九个项目，即已满足生产上的参考需要。

（三）颗粒组成

是指黏土中含有不同大小颗粒的质量分数。

为什么黏土中的细颗粒愈多愈好？由于细颗粒的比表面积大，其表面能也大，因此黏土中的细颗粒愈多时，则其可塑性愈强，干燥收缩大，干后强度高，在烧成时也易于烧结，烧后的气孔率也小，有利于成品的力学强度、白度和半透明度的提高。

此外，黏土的颗粒形状和结晶程度也会影响其工艺性质。片状结构比杆状结构的颗粒堆积致密，塑性大、强度高；结晶程度差的颗粒可塑性也大。

测定黏土原料颗粒大小的方法很多，有用显微镜、水簸法、浑浊计法、吸附法等。最简单和最普通的方法是筛分析（0.06mm以上）与沉降法（1~50um）。

黏土的化学组成、矿物组成和颗粒组成决定着黏土的工艺性能：

黏土壤土可塑性

黏土与适量的水混合后形成泥团，在外力的作用下，泥团发生变形但不开裂，外力散去后，仍能保持原有形状不变，黏土的这种性质称为可塑性。

黏土壤土结合性

黏土的结合性是指黏土结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团并且有一定的干燥强度的能力。黏土的结合性对于半成口的干燥、修坯和上釉存在着重要的影响。黏土垢结合性由其结合瘠性料的结合力的大小所决定的，而结合力的大小又和黏土矿物的种类、结构等因素相关。一般来讲，可塑性强的黏土，其结合力也大。

黏土壤土触变性

黏土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，黏度会降低，而其流动性则会增加，静止后逐渐恢复原状。此外，泥浆放置一段时间后，在保持原水分不变的条件下也会出现变稠和固化的现象。黏土的这种性质称为触变性。

黏土壤土收缩

黏土泥料在一定温度下干燥时，由于颗粒间水分的排出，颗粒之间相互靠拢以及颗粒间距缩短而引起的体积收缩，称为干燥收缩。干燥后的黏土泥料经过高温煅烧时，由于发生诸如脱水作用、分解作用、莫来石的生成、石英的晶型转化、易熔杂质的转化以及各类熔融物填充质点间空隙等一系列物理化学变化，使得黏土泥料进一步收缩，称为烧成收缩。成型黏土样品经过干燥和煅烧后的尺寸总变化称为总收缩。

黏土壤土烧结

黏土是由多种矿物混合而成的，没有固定的熔点，而是在一定的温度范围内逐渐软化。

当黏土在加热煅烧的过程中，到达一定温度（800℃~900℃）后，继续升高温度时，黏土中低共熔物质开始熔化，液相出现并逐渐增加，填充在固体颗粒之间，由于液相表面张力的作用，使得未熔颗粒进一步靠拢，引起体积急剧的收缩，气孔率下降，密度提高，这种对应体积开始急剧变化时的温度称为开始烧结温度。

当温度继续升高时，收缩将不断增大至最大值，气孔率降至最小值，密度达到最大值，黏土完全烧结，此时对应的温度称为烧结温度。

黏土的化学组成、矿物组成和颗粒组成决定着黏土的工艺性能：

可塑性

黏土与适量的水混合后形成泥团，在外力的作用下，泥团发生变形但不开裂，外力散去后，仍能保持原有形状不变，黏土的这种性质称为可塑性。

结合性

黏土的结合性是指黏土结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团并且有一定的干燥强度的能力。黏土的结合性对于半成口的干燥、修坯和上釉存在着重要的影响。黏土垢结合性由其结合瘠性料的结合力的大小所决定的，而结合力的大小又和黏土矿物的种类、结构等因素相关。一般来讲，可塑性强的黏土，其结合力也大。

触变性

黏土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，黏度会降低，而其流动性则会增加，静止后逐渐恢复原状。此外，泥浆放置一段时间后，在保持原水分不变的条件下也会出现变稠和固化的现象。黏土的这种性质称为触变性。

收缩

黏土泥料在一定温度下干燥时，由于颗粒间水分的排出，颗粒之间相互靠拢以及颗粒间距缩短而引起的体积收缩，称为干燥收缩。干燥后的黏土泥料经过高温煅烧时，由于发生诸如脱水作用、分解作用、莫来石的生成、石英的晶型转化、易熔杂质的转化以及各类熔融物填充质点间空隙等一系列物理化学变化，使得黏土泥料进一步收缩，称为烧成收缩。成型黏土样品经过干燥和煅烧后的尺寸总变化称为总收缩。

烧结

黏土是由多种矿物混合而成的，没有固定的熔点，而是在一定的温度范围内逐渐软化。

当黏土在加热煅烧的过程中，到达一定温度（800℃~900℃）后，继续升高温度时，黏土中低共熔物质开始熔化，液相出现并逐渐增加，填充在固体颗粒之间，由于液相表面张力的作用，使得未熔颗粒进一步靠拢，引起体积急剧的收缩，气孔率下降，密度提高，这种对应体积开始急剧变化时的温度称为开始烧结温度。

当温度继续升高时，收缩将不断增大至最大值，气孔率降至最小值，密度达到最大值，黏土完全烧结，此时对应的温度称为烧结温度。