硅石耐火材料生产的工艺流程大体可分为原料的组成选择、成形、烧成及冷却四个主要过程。
硅石耐火材料要求的粒度一般是大于1mm的颗粒占30%~35%,0.09~1mm的颗粒占35%~40%,余下的小于0.09mm。硅质坯体加热时的松散与烧结能力取决于颗粒组成中粗细两种粒度的性质和数量,粗颗粒转变在很大程度上发生在细颗粒转变和硅体开始烧成之后。所以粗颗粒转变时体积膨胀是砖体趋于松散以至开裂的基本因素。因此,希望在砖坯中有足够数量的细颗粒含量,以提高砖坯的烧结性。
符合粒度要求的原料选好后,可进入成形阶段制备硅石耐火材料坯料。坯料的成形性能受颗粒组成、水分和加入物的影响,调整这些因素可以改善坯料的成形性能。
将成形并干燥后的砖坯送入烧成窑内烧结。在烧成过程中伴随有大量的物理化学变化,如砖坯中残余水的排除,石灰乳的脱水反应,二氧化硅的晶型转换,氧化钙与二氧化硅、氧化铁与二氧化硅的固相反应等。硅石耐火材料烧成至最高烧成温度时,通常根据制品的形状大小、窑的特性、晶型转变难易、制品要求的密度等给以足够的保温时间,一般波动在20~48h。
硅石耐火材料烧成后,高温下(600~800℃以上)可以快冷;低温时因有方石英和磷石英的快速晶型转变,产生体积收缩,故应缓慢冷却 。