莫來(lái)石是以3Al2O3·2SiO2結(jié)晶相為主要成分的耐火原料。其化學(xué)成分為Al2O371.8%，SiO228.2%。礦物結(jié)構(gòu)為斜方晶系;晶形呈柱狀、針狀;體積密度3.03g·cm-3，莫氏硬度6~7，熔點(diǎn)為1870℃，導(dǎo)熱系數(shù)(1000℃)為3.95W/(m·K),線(xiàn)膨脹系數(shù)(20~1000℃)為5.3×10--6℃-1。

　　合成莫來(lái)石的種類(lèi)很多。按照合成的方法有燒結(jié)莫來(lái)石和電熔莫來(lái)石;按原料化學(xué)成份有低鋁莫來(lái)石、中鋁莫來(lái)石、高鋁莫來(lái)石及鋯莫來(lái)石等;若按照使用原料種類(lèi)則有全天然料合成莫來(lái)石(礬土基)、高純莫來(lái)石等。

　　(一)燒結(jié)莫來(lái)石

　　燒結(jié)法合成莫來(lái)石所采用的原料組合有：1)工業(yè)氧化鋁和高嶺土;2)工業(yè)氧化鋁和硅石;3)工業(yè)氧化鋁和鋁礬土(Al2O3含量較低);4)氫氧化鋁和高嶺土;5)天然精選鋁礬土。燒結(jié)莫來(lái)石行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定理化性能見(jiàn)表4-17，莫來(lái)石的牌號(hào)根據(jù)Al2O3含量大小分為45%、60%、70%和75%四個(gè)，根據(jù)雜質(zhì)含量分別分為兩個(gè)牌號(hào)。

　　合成莫來(lái)石原料的制備有干法和濕法之分。煅燒窯爐主要是回轉(zhuǎn)窯與隧道窯。干法工藝是將配合料放入球磨機(jī)或混合機(jī)中共同混合，經(jīng)壓球或者壓坯后用回轉(zhuǎn)窯或隧道窯燒成;濕法工藝是將配合料與水加入到球磨機(jī)中濕法混磨，泥漿壓濾成泥餅，經(jīng)真空擠出成型機(jī)擠制成泥段或泥坯分別用于回轉(zhuǎn)窯和隧道窯煅燒。

　　與干法工藝比較，濕法工藝制得的莫來(lái)石坯料質(zhì)量更，結(jié)構(gòu)均勻性好，體積密度高;隧道窯煅燒利于控制莫來(lái)石熟料的微觀結(jié)構(gòu)與晶體發(fā)育狀況。

　　(二)電熔莫來(lái)石

　　電熔莫來(lái)石一般有高純電熔莫來(lái)石和普通電熔莫來(lái)石。與燒結(jié)電熔莫來(lái)石比較，電熔莫來(lái)石晶體粗大結(jié)晶體達(dá)1000~2000µm，高純電熔莫來(lái)石呈淺灰色，普通電熔莫來(lái)石(以鋁礬土為主要原料)呈深灰色。電熔莫來(lái)石的理化性能指標(biāo)(YB/T104-2005)見(jiàn)表2。

　　電熔莫來(lái)石的原料組合分別為工業(yè)氧化鋁和高純硅石、鋁礬土熟料等。配料的Al2O3/SiO2比值決定了電熔莫來(lái)石的礦物相及莫來(lái)石的晶體形狀。電熔莫來(lái)石是由熔體結(jié)晶而制得，其過(guò)程非常類(lèi)似于Al2O3-SiO2系相圖的冷卻析晶過(guò)程。

　　首先將硅石及鋁礬土等塊狀原料破碎至1.5㎜以?xún)?nèi)，與其它粉狀物料配合后于混合機(jī)中混勻。在電爐爐底鋪上一層混合料，用木炭或電屑作起電弧料(在電熔高純莫來(lái)石時(shí)，起電弧料的雜質(zhì)含量要低)，在電下鋪成星形或三角形，下降電起弧。待部分配料熔化，電流穩(wěn)定在一定的數(shù)值以上時(shí)，逐漸從周邊加料。電熔莫來(lái)石溶液粘度大，導(dǎo)電率低，操作時(shí)注意電流變化，以免斷弧。

　　熔制莫來(lái)石時(shí)，應(yīng)使?fàn)t內(nèi)氣氛處于還原狀態(tài)。因?yàn)樵现泻须s質(zhì)如Fe2O3、TiO2、R2O等，特別是用鋁礬土做原料時(shí)雜質(zhì)更多，需要通過(guò)還原而將它們除去。在較低的溫度下，上述雜質(zhì)氧化物是穩(wěn)定的;在高溫下，CO的穩(wěn)定性超過(guò)了各氧化物的穩(wěn)定性，導(dǎo)致氧化物被CO還原成相應(yīng)的金屬。電熔莫來(lái)石的熔制溫度在1850～2042℃之間，F(xiàn)eO、Fe2O3及TiO2都容易被還原。