Классификация огнеупорного сырья

С развитием высокотемпературной техники. Требования к огнеупорным материалам постоянно растут, и требуется разработка новых огнеупорных материалов, отвечающих требованиям использования. В дополнение к изучению природного сырья, также были успешно разработаны синтетические огнеупорные материалы, такие как карбиды, нитриды и бориды. Кроме того, также были разработаны сырьевые материалы из неорганических волокон и полых шариков (см. Изоляционные огнеупорные материалы); Вспомогательное сырье содержит много видов органических и неорганических связующих. Классификация огнеупорного сырья в мире не является полностью согласованной. По химическим свойствам он делится на кислое огнеупорное сырье, основное огнеупорное сырье и нейтральное огнеупорное сырье. Однако огнеупорное сырье обычно делится на огнеупорное сырье серии Al2O3-SiO2, основное огнеупорное сырье, теплоизоляционное огнеупорное сырье, огнеупорное связующее и другое огнеупорное сырье.
Огнеупорное сырье Al2O3-SiO2 включает кремнезем, полукремнистую глину (включая пирофиллит), огнеупорную глину (включая каолинит) и ее клинкер, бокситы (включая минералы группы силлиманита, бокситы, муллит) и их клинкер, корунд и промышленные глинозем и др.
Полукислотное сырье (в основном огнеупорная глина)
В прошлой классификации глина числилась в кислом сырье, что не годилось. Кислотную основу огнеупорного сырья составляет свободный кремнезем (SiO2), так как по химическому составу огнеупорной глины и кремнеземистого сырья свободного кремнезема в огнеупорной глине значительно меньше, чем в кремнеземистом сырье. Поскольку в общей огнеупорной глине содержится от 30 до 45 процентов глинозема, а глинозем редко находится в свободном состоянии, он должен соединиться с кремнеземом с образованием каолинита (Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O). Даже при небольшом избытке кремнезема его эффект очень мал. Поэтому кислотное свойство огнеупорной глины значительно слабее, чем у кремнеземистого сырья. [2]
Некоторые считают, что огнеупорная глина при высокой температуре разлагается на свободную кремниевую кислоту и свободный глинозем, но она не остается прежней. При дальнейшем нагревании свободная кремниевая кислота и свободный оксид алюминия объединяются с образованием инглаита (3Al2O3 · 2SiO2). Камень Yinglai обладает хорошей кислотостойкостью по отношению к щелочным шлакам. В то же время из-за увеличения содержания глинозема в огнеупорной глине ее кислые вещества постепенно ослабевают. Когда глинозем достигает 50 процентов, он проявляет щелочные или нейтральные свойства. В частности, глиняный кирпич, изготовленный под сверхвысоким давлением, обладает высокой плотностью, мелкой плотностью, низкой пористостью и более высокой устойчивостью к щелочному шлаку при высокой температуре, чем кремнезем. С точки зрения коррозионной активности камень Yinglai также очень медленный, поэтому мы считаем уместным отнести огнеупорную глину к полукислотному сырью. Огнеупорная глина является основным и широко используемым сырьем в огнеупорной промышленности. [2]
Нейтральное сырье
Нейтральным сырьем в основном являются хромит, графит и карбид кремния (изготовленные вручную), которые не вступают в реакцию с кислыми или щелочными шлаками при любой температуре. В настоящее время в природе существует два таких сырья, а именно хромит и графит. Помимо природного графита, существуют и искусственные графиты. Это нейтральное сырье обладает значительной устойчивостью к шлаку и наиболее подходит для использования в качестве промежуточного слоя щелочеупорных и кислотоупорных материалов. [2]
Основное огнеупорное сырье
В основном это магнезитовое (магнезитовое), доломитовое, известковое, оливиновое, серпентиновое, высокоглиноземистое сырье (иногда нейтральное). Это сырье обладает высокой устойчивостью к щелочному шлаку и в основном используется для строительства щелочных печей, но оно особенно легко вступает в реакцию с кислым шлаком с образованием солей.
Специальные огнеупорные материалы: в основном цирконий, окись титана, окись бериллия, окись церия, окись тория, окись иттрия и др. Это сырье имеет разную степень стойкости к различным шлакам. Однако из-за ограниченного источника сырья они не могут быть широко использованы в огнеупорной промышленности и могут использоваться только в особых случаях. Поэтому их принято относить к особому огнеупорному сырью. [2]
Кремнеземистое сырье
Например, кварц, тридимит, кристобалит, халцедон, кремень, опал, кварцит, белый кремнезем, диатомит, это кремнистое сырье содержит не менее 90 процентов оксида кремния (SiO2), а чистое сырье содержит более 99 процентов оксида кремния. Кремнеземистое сырье является кислым в химической динамике при высоких температурах. Когда оксиды металлов существуют или контактируют с ними, они вступают в химическую реакцию и объединяются с образованием легкоплавких силикатов. Поэтому, если в кремнийсодержащем сырье содержится небольшое количество оксида металла, это серьезно повлияет на его термостойкость. [2]
Огнеупорное сырье Al2O3-SiO2 включает кремнезем, полукремнистую глину (включая пирофиллит), огнеупорную глину (включая каолинит) и ее клинкер, бокситы (включая минералы группы силлиманита, бокситы, муллит) и их клинкер, корунд и промышленные глинозем и др.
Основное огнеупорное сырье: кальцинированные или плавленые материалы, такие как известняк, доломит, магнезит, брусит, форстерит, магнезиально-глиноземная шпинель, магнезиально-хромшпинелевый песок и т. д.
Прочие огнеупорные материалы: циркон (в том числе диоксид циркония), хромит, карбид, графит, нитрид и борид.
Изоляционное и огнеупорное сырье: перлит, вермикулит, диатомит, минеральная вата, плавучие шарики, огнеупорные волокна и полые шарики.