Slinováníkřemičité cihlyje vlastně homogenní polykrystalický transformační proces SiO2. Působením mineralizátorů se suroviny oxidu křemičitého pomalu slinují a v podstatě přeměňují na tridymit a cristobalit s pouze malým množstvím zbytkového křemene. Když se křemičité žáruvzdorné cihly během používání zahřejí na 1450 stupňů, dojde k celkové objemové expanzi 1,5 %~2,2 %. Tato zbytková dilatace způsobí, že spáry zdiva se uzavřou, což přispívá k zajištění dobré těsnosti a strukturální pevnosti zdiva ze silikonových cihel. Navíc tato homogenní polykrystalická transformace SiO2 určuje, že těžištěm monitorování žáruvzdorného materiálu v rané fázi vypalování jsou křemenné šamotové cihly a rychlost ohřevu je charakterizována pomalým a rovnoměrným ohřevem. V teplotním rozsahu 150 ~ 300 stupňů by měl věnovat zvláštní pozornost pomalému ohřevu v tomto teplotním rozsahu při pečení v pecích, protože krystalická transformace B a pouze cristobalitu je doprovázena velkým objemovým efektem.
Rychlost transformace a stupeň křemene na tridymit nesouvisí pouze s teplotou a přítomností mineralizátorů, ale také s faktory, jako je doba působení teploty, velikost částic surovin a velikost krystalů transformační fáze. Konverze je rychlá, pokud je teplota vysoká, doba působení při vysoké teplotě je dlouhá, částice jsou malé, krystaly jsou malé a mineralizátor je silný a naopak. Hlavní krystalové fáze křemičitých cihel jsou tridymit a cristobalit. Teplota tání tridymitu je 1670 stupňů a má vysokou objemovou stabilitu. Pokud je tridymit v křemenné cihle ve formě dvojitých krystalů s hrotem kopí a je propleten v síťovém rozvodu, cihla může mít vyšší bod měknutí při zatížení a mechanickou pevnost. Když je v křemičité žáruvzdorné cihle více zbytkového křemene, bude během používání nadále podléhat krystalové transformaci a objemová expanze bude velká, což způsobí uvolnění a praskání cihlové struktury. Fyzikální a chemické změny, ke kterým dochází v křemičitých pálených cihlách během procesu vypalování, lze shrnout následovně:
①<150℃ remove the residual moisture of the brick blank.
②Při 450~550 stupních se Ca(OH)2 začíná rozkládat a 550% rozkladu je dokončeno. V této době je vazba mezi částicemi křemičitých cihel narušena působením CaO atd., pevnost klesá a polotovar se stává křehkým.
③Při 550~650 stupních se -křemenné cihly přemění na křemen a objem se zvětší.
④Při 600~700 stupních dochází k reakci pevné fáze mezi CaO a SiO2 a pevnost těla se zlepšuje.
⑤Při 800~1100 stupních dochází v tělese cihel k reakci kapalné fáze a pevnost tělesa se rychle zvyšuje. Počínaje 1100 stupněm se rychlost transformace křemene značně zvyšuje a varianty křemene s nízkou specifickou hmotností v této době produkují velkou objemovou expanzi.
⑥Při 1300~1350 stupních v důsledku zvýšení počtu tridymitu a cristobalitu klesá skutečná měrná hmotnost tělesa a zvýšená objemová expanze může způsobit praskání.
⑦Při 1350~1470 stupních je stupeň přeměny křemene a výsledná expanze velmi velký. Pouze monokřemen, metastabilní cristobalit, mineralizátory a nečistoty interagují za vzniku kapalné fáze a pronikají do částic křemene a vytvářejí praskliny, když se tvoří metastabilní cristobalit, což podporuje kontinuální rozpouštění monokřemene a metastabilního cristobalitu ve vytvořené kapalné fázi, čímž se stává přesyceným tavenina křemíku a kyslíku, a poté kontinuálně krystalizuje z taveniny ve formě stabilního tridymitu. V tomto okamžiku platí, že čím větší je viskozita kapaliny, tím rychlejší je rychlost transformace křemičitých žáruvzdorných cihel a tím větší je možnost prasklin v cihle.
Proto, aby se zabránilo změně krystalické formy křemičité cihly během procesu vypalování, doprovázené velkou objemovou změnou vedoucí ke vzniku trhlin, je třeba přijmout následující procesní opatření:
(1) Rychlost ohřevu různých rozsahů teplot vypalování by měla být řízena. Když je teplota nižší než 600 stupňů, rychlost ohřevu by měla být zpomalena. Rychlost ohřevu lze zrychlit na 600 ~ 1000 stupňů a rychlost ohřevu by měla být pomalá na 1100 ~ 1300 stupňů. Když je teplota vypalování 1300 stupňů (1430 stupňů až 1450 stupňů), rychlost ohřevu by měla být během procesu vypalování nejnižší. Když se pálená křemičitá cihla ochladí pod 600 stupňů, zejména na 300 stupňů, mělo by to být pomalé. To může účinně tlumit změnu objemu krystalové transformace, zvýšit obsah tridymitu a cristobalitu a zabránit tvorbě trhlin.
(2) Ve fázi vysokoteplotního výpalu by se měla používat redukční atmosféra, která přispívá k mineralizaci nízkomocného oxidu železa a podporuje tvorbu tridymitu ve velkém měřítku. Jinak se v oxidační atmosféře, zvláště když je mineralizátor nedostatečný, většina -křemene přemění na -křemen. Tato konverze se nazývá "suchá konverze". Během suché přeměny v důsledku velké nerovnoměrné objemové expanze tělesa cihel a nedostatku tlumivého napětí v kapalné fázi se struktura produktu uvolní a popraská. Současně by měla být provedena vhodná izolace v různých teplotních fázích vypalování křemenných cihel, aby křemičitá cihla měla přiměřené fázové složení a splňovala požadavky na použití.
(3) Zlepšit systém nakládání polotovarů, aby se snížila pravděpodobnost prasklin. Příčné trhliny křemičitých žáruvzdorných cihel, tedy trhliny rovnoběžné se směrem tlaku výrobku, jsou obvykle způsobeny nerovnoměrným ohřevem různých částí výrobku při výpalu. Většinou se objevují na ploše přijímající oheň mimo cihelnou sadu, zejména na povrchu vrchního výrobku. Trhliny pletiva na povrchu křemičitých žáruvzdorných cihel jsou obvykle způsobeny nadměrně vysokou teplotou ohřevu a velkými výkyvy výrobku, kromě mikroskopických nerovností samotného polotovaru v důsledku nerovnoměrného hnětení nebo změn surovin. Při nakládání je třeba do pecního vozu umístit speciální křemičité šamotové cihly a mimo pecní vůz jsou instalovány standardní obyčejné cihly; vyčnívající části cihel speciálního tvaru nebo části náchylné k prasklinám by měly být umístěny dovnitř; horní část pecního vozu by měla být pokryta tenkými cihlami, aby se zabránilo přímému dopadu plamene atd., jinak to povede k dalším prasklinám.
