燒嘴磚是按照不同的加熱工藝要求設(shè)計(jì)制造的燃燒設(shè)備，根據(jù)形狀、尺寸的不同來(lái)控制火焰的長(zhǎng)度、形狀、剛度等，用于組織火焰形狀，使燃燒效果更好。目前，燒嘴磚是各種工業(yè)加熱爐的主要部件之一，燒嘴磚原結(jié)構(gòu)一般為重質(zhì)耐火磚或耐火澆注料結(jié)構(gòu)，部分溫度較低的燒嘴采用輕質(zhì)耐火磚+輕質(zhì)隔熱材料的保溫結(jié)構(gòu)，由于燒嘴磚重量大，安裝固定難度大，保溫效果差，散熱損失大，能源浪費(fèi)嚴(yán)重，外壁溫度過(guò)高影響工作環(huán)境，而且燒嘴材料的抗熱震性能差，在使用中易出現(xiàn)裂紋和剝落，使用效果很不理想。
另外，燒嘴磚結(jié)構(gòu)是蓄熱式燒嘴的關(guān)鍵技術(shù)之一，直接影響燒嘴燃燒效果，同時(shí)合理的結(jié)構(gòu)還有利于長(zhǎng)燒嘴使用壽命。因此，對(duì)燒嘴磚性能的技術(shù)研究，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義。燒嘴磚在使用過(guò)程中面臨的主要損毀原因，就是在熱冷交替下產(chǎn)生的梯度破壞，也是熱震穩(wěn)定性的缺陷，正常使用中的燒嘴磚一方面作為火焰的輸出口，一方面又作為煙氣通往蓄熱室的輸入口，所以兩面反向疏松時(shí)存在溫差。
現(xiàn)如今我們研究在生產(chǎn)燒嘴磚時(shí)引入藍(lán)晶石、硅線石、紅柱石統(tǒng)稱三石礦物，作為抗熱震的主要原材料，三者化學(xué)式相同，為 AL2SiO3，化學(xué)成分:AL2O362. 93 %，SiO237. 07 % ，均屬硅酸鹽類，但其晶體結(jié)構(gòu)各異。三石礦物在高溫下均不可逆轉(zhuǎn)化為莫來(lái)石和SiO2 ，并伴隨有體積效應(yīng)，因晶體結(jié)構(gòu)不同，在高溫下轉(zhuǎn)化為莫來(lái)石的溫度、時(shí)間、速度及體積效應(yīng)均不同，轉(zhuǎn)化為莫來(lái)石的過(guò)程、形態(tài)、結(jié)晶方向也不同。本研制利用三石礦物這一優(yōu)良的高溫性能來(lái)改善燒嘴磚的高溫?zé)缶�變化及提高熱震穩(wěn)定性。有資料表明，三石礦物以復(fù)合的形式加入燒嘴磚性能更優(yōu)。本研制首先以藍(lán)晶石和硅線石按1：2的比例進(jìn)行配料試驗(yàn)，將藍(lán)晶石細(xì)磨成-180目的細(xì)粉，硅線石-100目的細(xì)粉。
可以看出，當(dāng)硅線石∶藍(lán)晶石為1 ∶2 的比例時(shí)，燒嘴磚的強(qiáng)度較好，高溫?zé)缶�變化率更小。這一點(diǎn)可以從硅線石、藍(lán)晶石的高溫分解溫度范圍及速度上來(lái)分析，藍(lán)晶石從1100 ℃開(kāi)始分解，1300 ℃藍(lán)晶石分解加劇，在1400～1450 ℃已經(jīng)進(jìn)入快速分解和莫來(lái)石化、反應(yīng)基本進(jìn)行完全，且伴隨著16～18 %的體積效應(yīng)，膨脹劇烈。而硅線石開(kāi)始分解溫度約1350 ℃左右，到約1550 ℃才有所加快分解，莫來(lái)石生成量很小，反應(yīng)速度很慢。由于藍(lán)晶石加入量較大，從而有效的抵消了高溫下的燒成收縮。燒嘴磚的高溫?zé)髲?qiáng)度較中溫?zé)髲?qiáng)度有所降低，一般認(rèn)為這是三石礦物的分解和莫來(lái)石化后其結(jié)構(gòu)比原來(lái)疏松所致。同時(shí)三石礦物的加入，燒嘴磚的熱震穩(wěn)定性得到明顯改善，其原因一是:復(fù)相材料由于各礦物線膨脹系數(shù)的差異，導(dǎo)致在相的界面上產(chǎn)生微裂紋，其微裂紋的增韌機(jī)制可提高燒嘴磚的熱震穩(wěn)定性；二是硅線石，藍(lán)晶石的線膨脹系數(shù)較小，它在高溫下相變?yōu)槟獊?lái)石所得到的新相的線膨脹系數(shù)也小，轉(zhuǎn)變前后的晶相都對(duì)抗熱震有利。