目前世界上許多國家耐火工業迫切需要解決的主要問題之一，就是研製利用當地原料生產的不定形耐火材料的配料組成。
根據現有資料的分析表明，在研製耐火搗打料的最佳配料組成時，其如下性能具有重要意義：試樣在乾燥和燒成時的線變化、在乾燥和燒成狀態下的抗折強度和耐壓強度、燒成坯體的氣孔率、泥料的耐火度和荷重軟化點。
眾所周知，影響矽質耐火搗打料工藝性能的主要因素如下：向矽質原料中添加的黏土量；用石英砂替代矽石量；用氧化鈣替代黏土量；同時添加矽石、黏土和氧化鈣的量；加入矽磚碎塊的量；矽石的粒度組成；配料中含鹼組分的添加量。
本文的工作就是研究上述因素對耐火搗打料工藝性能的影響。
研究矽質耐火搗打料性能所使用的原料組分為：卡伊塔什礦的矽石、安格連礦的黏土、傑羅伊斯科礦的石英砂，這些原料的化學組成列於表1。
根據有關文獻，在陶瓷和耐火材料的配料組成中，原料粒度對高溫燒成後的耐火搗打料性能有著相當大的影響。因此，為了研製用這些原料組分製成的搗打料的配料組成，製備了不同粒級組成的骨料，其粒度組成列於表2。
製備好的矽石和黏土混合料中黏土的含量為5%~35%，該混合料中黏土的添加量很大。試樣在實驗室矽碳棒電爐內以緩慢加熱方式在1350℃下進行燒成，並在最終溫度下保溫5h。
在表3中列出了配料組成和以矽石及黏土混合料為基的燒成試樣的試驗結果。
由表3可以看出，該種配方的配料適合生產耐火搗打料。
在這種情況下，隨著黏土添加量的增加，試樣乾燥後的收縮率也隨之增大，試樣的尺寸變小。但是，在配料中使用安格連礦的黏土，其含量達到20%時，試樣的燒結收縮性良好。同時發現，黏土的添加量為20%以下，燒成試樣的性能變化不大，在超過20%的情況下，則性能發生顯著的變化。當黏土添加量為20%以下時，試樣的氣孔率介於23%~26%之間。
試驗研究結果表明，往卡伊塔什礦的矽石中添加黏土的量不應超過25%，若超過這個量，則試樣的氣孔率急劇降低，強度提高。在試樣氣孔率變化的同時，其物理機械性能也發生變化。由於混合料中的高嶺土具有黏結劑的作用，所以試樣的耐壓強度隨著黏土量的增加而不斷提高。同時發現，隨著黏土含量從5%增加到20%，試樣的抗折強度沒有明顯的差異，而隨著黏土含量從5%到35%之間的變化，試樣的耐壓強度變化得很有規律。
同樣，由於矽石和黏土混合料中的黏土具有黏結劑的作用，所以試樣的抗折強度也隨著配料中黏土量的增加而不斷提高。
在此情況下，試樣的耐火度與矽石和黏土混合料中的黏土添加量有關。耐火度的測定表明，隨著安格連礦黏土的添加，混合料的耐火度不斷降低。添加5%黏土，一直到15%，耐火度降低40~70℃。
為了研製矽質搗打料新的配料組成，採用傑羅伊斯科礦的石英砂來替代部分的卡伊塔什礦的矽石。同時，為了研究傑羅伊斯科礦的石英砂添加量對矽質搗打料物理機械性能的影響，製備了圓柱體試樣。在1350℃下燒成試樣的配料組成及其物理機械性能列於表4。
用傑羅伊斯科礦的石英砂來替代配料中的卡伊塔什礦的矽石引起研究者的關注，因為傑羅伊斯科礦的石英砂顆粒細小，在自然界中普遍存在。但是，石英砂通常也是按照顆粒尺寸大小進行篩選的，實際上是各種粒級的混合物。因此，這就不可能用一種石英砂製成優質的搗打料，此外，石英砂的化學活性差。隨後，我們使用石英砂作為矽質配料中的添加劑進行了試驗。研究結果表明，在向配料中添加傑羅伊斯科礦的石英砂時，因石英砂抗變性的能力低而使燒結膨脹變小。搗打料的氣孔率隨著石英砂的添加量增加而增大，而抗折強度則急劇降低。加入細粉狀的石英砂稍許能提高抗折強度，但是搗打料坯體的氣孔率則更大。
在配料中石英砂的添加量為25%時，與配料中不添加石英砂相比，前者的各項指標稍好於後者。這可能是耐火搗打料的顆粒組成改善的緣故。在配料中傑羅伊斯科礦的石英砂添加量達到50%時，試樣燒成後的膨脹或收縮沒有發生，而在配料中添加同樣數量的天然石英砂時(並添加大量黏土)，燒結收縮不大。在這種情況下，在配料中黏土和石英砂含量較低時，燒成試樣的抗折強度稍許增大，而氣孔率則變化不大。
根據上述情況，用石英砂替代矽石，其最大量達到50%時，可導致搗打料的性能惡化；而採用細磨石英砂時，也沒有顯示出特殊的優越性。
結論
通過添加黏土和用石英砂替代矽石對矽質耐火搗打料的物理機械性能的影響進行了研究，查明了矽質配料中安格連礦的黏土和傑羅伊斯科礦的石英砂的最大添加量，從而確定了矽質搗打料的最佳配料組成。查明，在矽石和黏土混合料的配料中黏土的添加量不應超過25%，而在矽石、黏土和石英砂的混合料中用石英砂替代矽石的數量也應在25%以下，並且應與黏土的添加量相適應。根據上述研究結果，研製出了生產矽質搗打料的最佳配料組成。