白云石质耐火制品的工艺生产流程有几种,其中主要的是白云石熟料的制取,并用这共熟料来生产抗水性白云石砖。为了制砖,熟料要在球磨内细粉碎,泥料在碾机内加工并在此时加入糖蜜和水。生坯成型时,泥抖水分为3一4%,压力为600-800公斤/平方厘米。生坯在110-120℃干燥12小时后,就在隧道窑内于1550℃成。白云石质耐火材料的耐火度在1780℃以上;2公斤/平方里面负荷下的荷重软化于1550℃开始,1610℃终了;容重是2.87克/立方里面;抗压强度极限为100-150公斤/平方里面。
白云石砂的烧结是非常困难的,纯的白云石烧结温度极高(1900~2000℃)。白云石难于烧结的原因主要有三:其一,白云石的煅烧产物CaO和MaO都是高熔点氧化物,本溪超细方解石粉低温下不可能将它们烧结至高密度;其二,在通常烧结温度下,MgO-CaO二元系中不存在MgO与CaO的化合物,CaO与MgO的固溶量也极为有限,方解石粉价格而且Ca2+在MgO中和Mg2+在CaO中的扩散系数均很小,低于1900℃下不可能通过固相扩散使CaO与MgO的混合物致密化;其三,白云石煅烧后形成团聚结构,烧结理论表明仅靠固相扩散不可能使具有团聚结构的坯体烧结致密。
耐火原材料白云石砂与环境中的水作用而丧失强度甚至粉化,即是白云石砂的水化。水化程度一般用水化增重率表示。白云石砂的抗水化能力对白云石质耐火制品的生产、保存及使用都很重要。提高白云石砂及镁质白云石砂抗水化能力的主要方法有:高纯白云石砂的抗水化能力主要取决于它的煅烧温度。煅烧温度提高,方镁石和方钙石晶体尺寸增大,使抗水化能力提高;同样的关系也表现在熟料气孔率对抗水化能力的影响上,气孔少的熟料抗水化能力提高。因而凡是提高白云石砂致密度的措施对其抗水化能力的提高都是有益的。
从历史上的建筑物来看,白云石用作外墙表面,经受风化或侵蚀的能力比大理石和石灰石要强。因为其方解石含量少,所以对大气的污染(主要以酸为主)耐候性较强。总的来说,大理石、白云石和石灰石都属于材质较软的石材。因此在施工过程中以及日后的使用过程中都极易受到外界的污染,暴露出其耐污性差的弱点,如易受雨水、污垢等污染。较花岗石而言,这三种石材透水性高,更容易受到污染。为解决这一问题,办法就是对其进行防护处理。
由于白云石粉中含有云母、石英、滑石、粘土及含铁矿物等杂质,因而SiO2、Al2O3和Fe2O3 在白云石中是不可避免的,有时还含有Mn3O4。上述杂质氧化物均为易熔成分,少量存在能促进白云石的烧结,提高白云石砂的抗水化能力。但杂质的存在对白云石质耐火材料使用性能的影响也是十分明显的。白云石高温下分解成CaO和MgO,它们能与Al2O3、Fe2O3、SiO2等形成一系列矿物:铁铝酸四钙(C4AF,熔点1415℃)、铁酸二钙(C2F,1436℃分解)、 铝酸三钙(C3A,1545℃分解)以及硅酸二钙(C2S,熔点2130℃)和硅酸三钙(C3S,1900℃分解)。
现在国际上普遍使用的是石材专用渗透性防护剂,其防护原理是防护剂渗透到天然石材的内部,沉积于石材毛细孔内部的微小颗粒之间,或附着于石材表面下的个体矿物分子上,以此来阻止水、油和污物进入石材。渗透性防护剂可为水性和溶剂型,并且通常都含有硅、矽利康、甲基矽酸盐或其他类似的硅化合物。渗透性防护剂也可分为两类:防水型和防油型。防水型主要用来阻挡水和水剂的化学物品,像果汁饮料、咖啡、茶和苏打水等。而防油型渗透性防护剂用来阻止水和油基液体渗入石材,如食用油、油脂和其它油类。防油型的渗透性防护剂同时具有防水功能,但防水性的产品则不一定能够防止油性污染。