硅砖颗粒组成的选择

在硅砖的生产中泥料的颗粒组成对保证硅砖的致密度，特别是高密度硅砖的制造十分重要。但是，由于砖石原料的脆性，颗粒在混练、成型过程中会破碎。在烧成过程中由于相变会造成颗粒的膨胀与开裂。因而，配料中的颗粒组成常与硅砖显微结构中的颗粒组成有一定的差异。因此，对硅砖生产而言，除注意最紧密堆积原则外，还要充分考虑混练过程、成型压力、烧成条件等各方面的影响。
一般最大颗粒应小于3mm。以脉石英作原料时，多用2mm为最大颗粒。选择临界粒度时应以砖在烧成时不发生松散破裂，而且致密稳定为宜。通常3～1mm35％～45％，1～0.088mm20％～25％，0.088mm以下35％～40％。此外，由于细颗粒在烧成过程中较易转变为鳞石英，因此要求细粉比较多。矿化剂多用FeO、CaO、MnO等。如焦炉硅砖可加％、MnO2％，高密度高硅质硅砖可加FeO0.8％、CaO0.2％。CaO、FeO分别以石灰乳和铁鳞或铁屑形式引入。矿化剂也可以干式加入，如采用石灰石下脚料为含钙矿化剂，FeO以黄铁矿渣的形式加入配料中等。而黏结剂可使用工业木质磺酸盐与石灰乳等。
颗粒组成中粗细两种颗粒的性质和数量对硅砖在烧成过程中砖的烧结与松散有很大影响。粗颗粒形成坯体骨架。但粗颗粒相变持续的时间长，而且往往发生在细颗粒相转变和坯体开始烧结之后，所以粗颗粒的相转变产生的体积膨胀是坯体趋于松散以至开裂的重要原因。并且粗颗粒越多，砖坯开始剧烈膨胀温度就越低，烧成时砖坯开裂的趋势就越大。对同种原料、不同颗粒组成的硅砖来说，在相同的真密度时，颗粒度越大的坯体在烧成中膨胀就越大，即开裂的倾向就越大。
同粗颗粒相反，细粉多处于粗颗粒堆积的孔隙处。由于细粉的比表面积较大，与矿化剂作用时在较低温度下就形成液相达到烧结。小于0.088mm的细颗粒是促进烧结最具活力的部分。由于液相的出现能缓冲部分膨胀造成的应力，以及由于细粉强烈鳞石英化所形成的结晶网还有利于提高硅砖的强度，因此希望在砖坯中要有足够的细粉含量。可以这样认为，硅砖在烧成过程中主要的物理化学变化是颗粒转化—膨胀—破裂；而细颗粒则是转化—烧结—收缩。