Tulenkestävien raaka-aineiden luokitus

Korkean lämpötilan teknologian kehittämisen myötä. Vaatimukset tulenkestäville materiaaleille kasvavat jatkuvasti, ja uusia tulenkestäviä raaka-aineita on kehitettävä vastaamaan käytön vaatimuksia. Luonnonraaka-aineiden louhinnan lisäksi on menestyksekkäästi kehitetty myös keinotekoisesti syntetisoituja tulenkestäviä materiaaleja, kuten karbideja, nitridejä, borideja jne. Lisäksi on kehitetty myös epäorgaanisten kuitujen ja onttojen pallojen raaka-aineita (ks. lämmöneristys ja tulenkestävät materiaalit). kehitetty; apuraaka-aineissa on monenlaisia ​​orgaanisia ja epäorgaanisia sideaineita. Tulenkestävien raaka-aineiden luokittelun suhteen maailman maat eivät ole täysin yhdenmukaisia. Kemiallisten ominaisuuksien mukaan se voidaan jakaa happamiin tulenkestäviin raaka-aineisiin, emäksisiin tulenkestäviin raaka-aineisiin ja neutraaleihin tulenkestäviin raaka-aineisiin. Tulenkestävät raaka-aineet jaetaan kuitenkin yleensä Al2O3-SiO2-sarjan tulenkestäviin raaka-aineisiin, tulenkestäviin perusraaka-aineisiin, lämmöneristys- ja tulenkestäviin raaka-aineisiin, tulenkestäviin sideaineisiin ja muihin tulenkestäviin raaka-aineisiin.
Al2O3-SiO2-sarjan tulenkestäviä raaka-aineita ovat piidioksidi, puolipiipitoinen savi (mukaan lukien pyrofylliitti), tulenkestävä savi (mukaan lukien kaoliniitti) ja sen klinkkeri, bauksiitti (sisältää sillimaniittimineraaleja, diasporia, mulliittikiveä) ja sen klinkkeri, korundi ja teollinen alumiinioksidi jne.
1. Puolihappamat raaka-aineet (pääasiassa tulenkestävä savi)
Aikaisemmassa luokituksessa savi oli listattu happamaksi raaka-aineeksi, mikä ei itse asiassa sovellu. Tulenkestävän raaka-aineen hapan pohja perustuu vapaaseen piidioksidiin (SiO2), koska tulenkestävän saven ja piipitoisten raaka-aineiden kemiallisen koostumuksen mukaan vapaata piidioksidia tulenkestävässä savessa on paljon vähemmän kuin piipitoisia raaka-aineita. Koska yleisesti tulenkestävässä savessa on 30–45 prosenttia alumiinioksidia ja alumiinioksidi on harvoin vapaassa tilassa, se on yhdistettävä piidioksidin kanssa kaoliniitin (Al2O3 2SiO2 2H2O) muodostamiseksi, vaikka piidioksidia on liikaa. Hyvin vähän ja hyvin vähän vaikutusta. Siksi tulenkestävän saven happamuus on paljon heikompi kuin piipitoisten raaka-aineiden.
Jotkut ihmiset ajattelevat, että tulenkestävä savi hajoaa vapaaksi piihapoksi ja vapaaksi alumiinioksidiksi korkeassa lämpötilassa, mutta se ei pysy muuttumattomana. Vapaa piihappo ja vapaa alumiinioksidi yhdistyvät muodostaen Yinglai-kiveä (3Al2O3·2SiO2) jatkuvasti kuumennettaessa. Yinglai-kivellä on hyvä haponkestävyys emäksistä kuonaa vastaan. Samaan aikaan tulenkestävän saven alumiinioksidipitoisuuden lisääntymisen vuoksi sen happamuus heikkenee vähitellen. Kun alumiinioksidin pitoisuus saavuttaa 50 prosenttia, se näyttää emäksiseltä tai neutraalilta, etenkin se on savitiili, joka on valmistettu erittäin korkeassa paineessa. Sillä on korkea tiheys, hienous ja tiiviys sekä alhainen huokoisuus. Se kestää paremmin alkalista kuonaa kuin piidioksidi korkeissa lämpötiloissa. Upotekoristeinen kivi on myös eroosioltaan hyvin hidasta, joten tulenkestävä savi on mielestämme tarkoituksenmukaisempaa luokitella puolihappamaksi raaka-aineeksi. Tulenkestävä savi on tulenkestävän teollisuuden perus- ja laajimmin käytetty raaka-aine.
2. Neutraalit raaka-aineet
Neutraaleja raaka-aineita ovat pääasiassa kromiitti, grafiitti ja piikarbidi (valmistettu), jotka eivät reagoi kemiallisesti happaman tai emäksisen kuonan kanssa missään lämpötilaolosuhteissa. Luonnossa on tällä hetkellä kaksi tällaista raaka-ainetta, kromiitti ja grafiitti. Luonnollisen grafiitin lisäksi on myös keinotekoista grafiittia. Näillä neutraaleilla raaka-aineilla on merkittävä kuonankestävyys, ja ne soveltuvat parhaiten käytettäväksi emäksisten ja happamien tulenkestävien materiaalien välikerroksina.
3. Alkalinen tulenkestävä raaka-aine
Pääasiassa magnesiitti (magnesiitti), dolomiitti, kalkki, oliviini, serpentiini, runsaasti alumiinioksidia sisältävät raaka-aineet (joskus neutraalit), näillä raaka-aineilla on vahva emäksisen kuonan kestävyys, ja niitä käytetään enimmäkseen muurauksiin Rakenna alkalinen uuni, mutta se on erityisen helppo reagoivat kemiallisesti happaman kuonan kanssa ja muuttuvat suoloiksi.
Erityiset tulenkestävät materiaalit: pääasiassa zirkoniumoksidi, titaanioksidi, berylliumoksidi, ceriumoksidi, toriumoksidi, yttriumoksidi jne. Näillä raaka-aineilla on eriasteinen vastustuskyky eri kuonaa vastaan, mutta raaka-ainelähteiden rajallisuuden vuoksi niitä ei voida levittää laajalti käytetään tulenkestävässä teollisuudessa, ja niitä voidaan käyttää vain erikoistapauksissa, joten niitä kutsutaan yleisesti erityisiksi tulenkestäviksi raaka-aineiksi.
4. Piin raaka-aine
Esimerkiksi: kvartsi, tridymiitti, kristobaliitti, kalsedoni, piikivi, opaali, kvartsiitti, valkoinen piihiekka, piimaa, nämä piipitoiset raaka-aineet sisältävät vähintään 90 prosenttia piioksidia (SiO2), puhtaat raaka-aineet sisältävät piioksidia jopa 99 prosenttia tai enemmän. Piipitoiset raaka-aineet ovat happamia korkean lämpötilan kemiallisessa dynamiikassa. Kun metallioksideja on olemassa tai ne ovat kosketuksissa niiden kanssa, ne reagoivat kemiallisesti ja yhdistyvät muodostaen sulavia silikaatteja. Siksi, jos piiraaka-aine sisältää pienen määrän metallioksidia, sen lämmönkestävyys heikkenee vakavasti.
Al2O3-SiO2-sarjan tulenkestävät raaka-aineet: piidioksidi, puolipiipitoinen savi (mukaan lukien pyrofylliitti), tulenkestävä savi (mukaan lukien kaoliniitti) ja sen klinkkeri, bauksiitti (sisältää sillimaniittimineraaleja, diasporia, molybdeeniä) Come kivi) ja sen klinkkeri, korundi ja teollisuusalumiinioksidi jne.
Alkaliset tulenkestävät raaka-aineet: kalsinoidut materiaalit, kuten kalkkikivi, dolomiitti, magnesiitti, brusiitti, forsteriitti jne. tai sähköfuusiomateriaalit, magnesiumalumiini spinelli, magnesiumkromi spinellihiekka jne.
Muut tulenkestävät raaka-aineet: zirkoni (mukaan lukien zirkoniumoksidi), kromiitti, karbidit, grafiitti, nitridit ja boridit jne.
Lämmöneristyksen tulenkestävät raaka-aineet: perliitti, vermikuliitti, piimaa, mineraalivilla, kelluvat helmet, tulenkestävät kuidut ja ontot pallot jne.