Sinterovanjesilikatne opekezapravo je homogeni proces polikristalne transformacije SiO2. Pod djelovanjem mineralizatora silikatne sirovine se polagano sinteruju i u osnovi pretvaraju u tridimit i kristobalit, sa samo malom količinom zaostalog kvarca. Kada se silikatne vatrostalne opeke zagriju na 1450 stupnjeva tijekom upotrebe, postoji ukupna ekspanzija volumena od 1,5%~2,2%. Ovo preostalo širenje zatvorit će zidane spojeve, što je pogodno za osiguravanje dobre nepropusnosti i strukturne čvrstoće zidova od silicijske opeke. Štoviše, ova homogena polikristalna transformacija SiO2 određuje da su fokus praćenja vatrostalnog materijala u ranoj fazi pečenja u peći silikatne vatrostalne opeke, a brzinu zagrijavanja karakterizira sporo i ravnomjerno zagrijavanje. U temperaturnom rasponu od 150 ~ 300 stupnjeva, treba obratiti posebnu pozornost na sporo zagrijavanje u ovom temperaturnom rasponu kada se peku peći jer je kristalna transformacija B i samo kristobalita popraćena učinkom velikog volumena.
Brzina i stupanj transformacije kvarca u tridimit nisu povezani samo s temperaturom i prisutnošću mineralizatora, već i s čimbenicima kao što su vrijeme djelovanja temperature, veličina čestica sirovina i veličina kristala faze transformacije. Pretvorba je brza ako je temperatura visoka, vrijeme djelovanja visoke temperature je dugo, čestice su male, kristali su mali, a mineralizator jak, i obrnuto. Glavne kristalne faze silikatne opeke su tridimit i kristobalit. Točka topljenja tridimita je 1670 stupnjeva i ima visoku volumensku stabilnost. Ako je tridimit u šamotnoj opeci od silicijevog dioksida u obliku šiljastih dvostrukih kristala i isprepleten u mreži, opeka može imati višu točku omekšavanja pod opterećenjem i mehaničku čvrstoću. Kada postoji više zaostalog kvarca u vatrostalnoj opeci od silicijevog dioksida, nastavit će se podvrgavati kristalnoj transformaciji tijekom upotrebe, a proširenje volumena će biti veliko, što će uzrokovati olabavljenje i pucanje strukture opeke. Fizičke i kemijske promjene koje se događaju u silicijskoj šamotnoj opeci tijekom procesa pečenja mogu se sažeti kako slijedi:
①<150℃ remove the residual moisture of the brick blank.
②Na 450~550 stupnjeva Ca(OH)2 počinje se raspadati i 550% razgradnje je dovršeno. U to vrijeme, veza između čestica silikatne opeke je uništena zbog djelovanja CaO, itd., čvrstoća se smanjuje, a sirovina postaje krta.
③Na 550~650 stupnjeva, kvarcne opeke se pretvaraju u kvarc i volumen se širi.
④Na 600~700 stupnjeva dolazi do reakcije čvrste faze između CaO i SiO2, a snaga tijela se poboljšava.
⑤Na 800~1100 stupnjeva dolazi do reakcije tekuće faze u tijelu cigle, a snaga tijela brzo raste. Počevši od 1100 stupnjeva, brzina transformacije kvarca se uvelike povećava, a varijante kvarca niske specifične težine u ovom trenutku proizvode veliku ekspanziju volumena.
⑥Na 1300~1350 stupnjeva, zbog povećanja broja tridimita i kristobalita, stvarna specifična težina tijela se smanjuje, a povećana ekspanzija volumena može uzrokovati pucanje.
⑦Na 1350~1470 stupnjeva, stupanj transformacije kvarca i rezultirajuće širenje su vrlo veliki. Samo monokvarc, metastabilni kristobalit, mineralizatori i nečistoće međusobno djeluju stvarajući tekuću fazu i napadaju čestice kvarca stvarajući pukotine kada se formira metastabilni kristobalit, što potiče kontinuirano otapanje monokvarca i metastabilnog kristobalita u formiranoj tekućoj fazi, čineći je prezasićenom taline silicija i kisika, a zatim kontinuirano kristalizira iz taline u obliku postojanih tridimit. U ovom trenutku, što je veća viskoznost tekućine, to je brža brzina transformacije silikatne vatrostalne opeke i veća je mogućnost pukotina u opeci.
Stoga, kako bi se spriječilo da silikatna opeka promijeni svoj kristalni oblik tijekom procesa pečenja, praćen velikom promjenom volumena koja dovodi do stvaranja pukotina, moraju se poduzeti sljedeće procesne mjere:
(1) Treba kontrolirati brzinu zagrijavanja različitih raspona temperature pečenja. Kada je temperatura niža od 600 stupnjeva, brzinu zagrijavanja treba usporiti. Brzina zagrijavanja može se ubrzati na 600 ~ 1000 stupnjeva, a brzina zagrijavanja treba biti spora na 1100 ~ 1300 stupnjeva. Kada je temperatura pečenja 1300 stupnjeva (1430 stupnjeva do 1450 stupnjeva), brzina zagrijavanja trebala bi biti najsporija tijekom procesa pečenja. Kada se pečena silika cigla ohladi ispod 600 stupnjeva, posebno na 300 stupnjeva, to bi trebalo biti sporo. To može učinkovito ublažiti promjenu volumena transformacije kristala, povećati sadržaj tridimita i kristobalita i izbjeći stvaranje pukotina.
(2) Treba koristiti reducirajuću atmosferu u fazi pečenja na visokoj temperaturi, koja je pogodna za mineralizaciju niskovalentnog željeznog oksida i potiče veliko stvaranje tridimita. Inače, u oksidirajućoj atmosferi, posebno kada mineralizator nije dovoljan, većina -kvarc se pretvara u -kvarc. Ova konverzija se naziva "suha konverzija". Tijekom suhe pretvorbe, zbog velike neravnomjerne ekspanzije volumena tijela opeke i nedostatka puferskog naprezanja tekuće faze, struktura proizvoda će postati labava i napuknuta. U isto vrijeme, potrebno je izvesti odgovarajuću izolaciju na različitim temperaturnim stupnjevima pečenja silikatne vatrostalne opeke kako bi silikatna opeka imala razuman fazni sastav i zadovoljila zahtjeve upotrebe.
(3) Poboljšati sustav utovara poluproizvoda kako bi se smanjila vjerojatnost pukotina. Poprečne pukotine silikatne vatrostalne opeke, odnosno pukotine paralelne sa smjerom pritiska proizvoda, obično nastaju zbog neravnomjernog zagrijavanja različitih dijelova proizvoda tijekom pečenja. Uglavnom se pojavljuju na površini koja prima vatru izvan hrpe opeke, posebno na površini gornjeg proizvoda. Mrežaste pukotine na površini silikatne vatrostalne opeke obično su uzrokovane pretjerano visokom temperaturom zagrijavanja i velikim fluktuacijama proizvoda, uz mikroskopske neravnine samog uzorka zbog neravnomjernog gnječenja ili promjena u sirovinama. Prilikom utovara, posebne šamotne opeke od silicijevog dioksida potrebno je postaviti unutar kabine peći, a standardne obične opeke postavljaju se izvan kabine peći; izbočene dijelove opeke posebnog oblika ili dijelove sklone pukotinama treba postaviti prema unutra; gornji dio kabine peći trebao bi biti prekriven tankim ciglama kako bi se izbjegao izravan udar plamena itd., inače će dovesti do novih pukotina.
