低蠕变烧结莫来石砖经不同压力成型，不同烧成温度(1450 — W90TQ)，不同升温速度、不同保温时间，砖的理化指标、晶相变化及晶体发育情況各不相同。我们认为：要生产出达到先进水平的低蠕变莫来石砖，除采用优质原料及合理的配料比制砖坯工艺外，砖的烧结性能好坏同样是至关重要的。为此，进行了烧结性能的研究。
采用红柱石粗精矿、硅线石、特级矾土粉、软质粘土、工业氧化铝为主要原料，其化学组成如表1所示。
原料化学组成，%
配料、成型及烧成
用红柱石作骨料;硅线石作中间颗粒;硅线石粉、矾土粉、工业氧化铝粉、粘土粉，共同磨细的细粉作基质料;采用复合结合剂，原料配比为：骨料：中间顆粒;细粉=50:12:38。于Φ1600mmX450mm湿碾机中混料，260t高冲程摩擦压砖机成型，烘干至残余水分小于1%后，装入80m3倒焰窑中进行烧成，选取具有代表性的四窑试样砖，烧成曲线如图1中a、b、c、d所示。每窑砖在相同部位取样，试样号为:a#、b#、 c#、d#，检测结果及烧成工艺参数如表2所示。
图1 四窑试样砖烧成曲线
表2 检测结果及烧成工艺参数
分析与讨论
显微结构构与砖体尺寸的变化
采用光学显微镜规察，在1450-1490℃烧结温度下，保温时间分别为2h-27h的a#、b#、c#、d#试样，各试样中的骨料红柱石已完全莫来石化b#、c#试样中硅线石的莫来石化数量较a#、d#试样多，莫来石晶体发育程度也较a#、d#试样好，包裹在红柱石(已莫来石化晶相)周围的莫来石以网络状、长针柱状赋存基质中。在基质部分尚有部分硅线石晶相存在，红柱石砖化后的莫来石相与基质部分的莫来石、微晶刚玉、玻璃相等有互溶现象，整个晶相发育良好、砖体收缩不大。a#试样中硅线石已有较少部分莫来石化，晶体发育较差，没有形成网络，以短针、柱状存在；矾土粉、工业氧化铝粉与粘土粉生成的莫来石、二次莫来石反应已经完成，整个晶相结构较为致密；基质以微晶为主，砖体无收缩变化。df试样除红柱石的莫来石化外，硅线石略见有莫来石相变，砖体尺寸表现为膨胀(约1%左右)。
烧成温度的影响
比较bf与df试样，因前者较后者提高烧成温度40℃(1490℃)，结果常温耐压强度提高2倍以上，气孔率降低3. 54%，蠕变率下降0.38%，荷重软化温度约提高150℃。因此，提高烧成温度有利于促进物料的烧结，增加耐高温晶相含量，改善制品的物理性能。
保温时间的影响
对比af与df试样，它们的最高烧成温度均为1450℃，但a#试样在1450℃下保温26h，而df试样保温时间只有2h，检测结果表明：a#试样较d#试样常温耐压强度高58.2MPa，体积密度增加0.07g/cm3。气孔率降低0.5%，荷重软化温度提高116℃，蠕变率降低0.27%。通过分析认为：在烧结就度均为1450℃的情况下，延长保温时间能够达到促进烧结的目的，同样能够生产出质量较好低蠕变莫来石砖。
成型打击次数的彩响
生产初期，为保证成型后的砖坯体积密度达到2.75g/cm3以上，曾试图以增加加压次数来达到目的。每块砖坯打16—18锤，烘干过程中产生了层裂现象，烧后又因砖坯的微细裂纹延展、扩大，造成大量废品，结果体积密度降低，气孔率上升。通过调整配料工序，在保证半成品单重及砖坯外形尺寸不变的前提下，每块砖坯的成型加压次数降至7—9锤，结果成品率提高。我们认为：成型压力存在一个最佳压力值，超过或低于这个压力值，则难于烧结，产品质量下降。
结论
1. 采用红柱石粗精矿，特级矾土粉、酸洗硅线石细粉、工业氧化铝、结合粘土等优质原料，通过合理配料，经成型，在1450—1490℃下烧成，控制不同的保温时间，完全能够生产出优质低蝙变烧结莫来石制品。
2. 为获得烧结性能良好的低蠕变莫来石砖，除提高烧成温度外，适当延长保温时间(能够促进物相的转变乃至晶体发育生长)，仍可得到晶相发育均匀的微观组织结构，提高耐高温性能。