Класифікація вогнетривкої сировини

З розвитком високотемпературної техніки. Вимоги до вогнетривких матеріалів постійно зростають, і необхідно розробляти нові вогнетривкі матеріали, щоб відповідати вимогам використання. На додаток до вивчення природної сировини, синтетична вогнетривка сировина, така як карбіди, нітриди та бориди, також була успішно розроблена. Крім того, розроблено сировину з неорганічних волокон і порожнистих кульок (див. ізоляційні вогнетривкі матеріали); У допоміжній сировині є багато видів органічних і неорганічних в’яжучих. Класифікація вогнетривкої сировини в світі не зовсім узгоджена. За хімічними властивостями її поділяють на кислотну вогнетривку сировину, основну вогнетривку сировину та нейтральну вогнетривку сировину. Однак вогнетривку сировину зазвичай поділяють на вогнетривку сировину серії Al2O3-SiO2, основну вогнетривку сировину, теплоізоляційну вогнетривку сировину, вогнетривку в’яжучу речовину та іншу вогнетривку сировину.
Вогнетривка сировина Al2O3-SiO2 включає кремнезем, напівкремнисту глину (включаючи пірофіліт), вогнетривку глину (включаючи каолініт) і його клінкер, боксити (включаючи мінерали групи силіманіту, боксит, муліт) і його клінкер, корунд і промислові глинозем та ін.
Напівкисла сировина (переважно вогнетривка глина)
У минулій класифікації глина була зазначена як кислотна сировина, яка не була придатною. Кислотна основа вогнетривкої сировини заснована на вільному кремнеземі (SiO2), тому що згідно з хімічним складом вогнетривкої глини та кремнеземистої сировини вільного кремнезему у вогнетривкій глині ​​значно менше, ніж у кремнеземній сировині. Оскільки у загальній вогнетривкій глині ​​міститься 30–45 відсотків глинозему, а глинозем рідко перебуває у вільному стані, він обов’язково з’єднується з кремнеземом з утворенням каолініту (Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O). Навіть якщо є невеликий надлишок кремнезему, його ефект дуже малий. Тому кислотна властивість вогнетривкої глини значно слабша, ніж у кременистої сировини. [2]
Деякі люди вважають, що вогнетривка глина розкладається на вільну кремнієву кислоту та вільний оксид алюмінію при високій температурі, але це не залишається незмінним. Коли він продовжує нагріватися, вільна кремнієва кислота та вільний оксид алюмінію об’єднаються, утворюючи інглайт (3Al2O3 · 2SiO2). Камінь Yinglai має хорошу кислотостійкість до лужного шлаку. При цьому внаслідок збільшення вмісту глинозему у вогнетривкій глині ​​кислотні речовини її поступово слабшають. Коли вміст глинозему досягає 50 відсотків, він матиме лужні або нейтральні властивості. Зокрема, глиняна цегла, виготовлена ​​під надвисоким тиском, має високу щільність, тонку компактність, низьку пористість і більшу стійкість до лужного шлаку при високій температурі, ніж кремнезем. З точки зору корозійної активності, камінь Yinglai також дуже повільний, тому ми вважаємо доцільним перерахувати вогнетривку глину як напівкислотну сировину. Вогнетривка глина є основною і широко використовуваною сировиною у вогнетривкій промисловості. [2]
Нейтральна сировина
Нейтральною сировиною є в основному хроміт, графіт і карбід кремнію (виготовляються вручну), які не вступають в реакцію з кислим або лужним шлаком при будь-якій температурі. В даний час в природі існує дві такі види сировини, а саме хроміт і графіт. Крім природного графіту, існують ще й штучні графіти. Ця нейтральна сировина має значну стійкість до шлаку, і найбільш придатна для використання в якості прошарку лужних вогнетривів і кислотних вогнетривів. [2]
Основна вогнетривка сировина
В основному це магнезит (магнезит), доломіт, вапно, олівін, серпентин, високоглиноземиста сировина (іноді нейтральна). Ця сировина має високу стійкість до лужного шлаку і в основному використовується для будівництва лужних печей, але вона особливо легко вступає в реакцію з кислим шлаком з утворенням солей.
Спеціальні вогнетривкі матеріали: головним чином діоксид цирконію, оксид титану, оксид берилію, оксид церію, оксид торію, оксид ітрію та ін. Ця сировина має різний ступінь стійкості до різних шлаків. Однак, через обмежене джерело сировини, вони не можуть бути широко використані у вогнетривкій промисловості, і можуть використовуватися лише в особливих обставинах. Тому їх прийнято називати спеціальною вогнетривкою сировиною. [2]
Кремениста сировина
Наприклад, кварц, тридиміт, кристобаліт, халцедон, кремінь, опал, кварцит, білий кремнезем, діатоміт, ця кремнеземна сировина містить щонайменше 90 відсотків оксиду кремнію (SiO2), а чиста сировина містить понад 99 відсотків оксиду кремнію. Кремнеземна сировина є кислотною у високотемпературній хімічній динаміці. Коли оксиди металів існують або контактують з ними, вони вступають у хімічну реакцію та об’єднуються, утворюючи легкоплавкі силікати. Таким чином, якщо невелика кількість оксиду металу міститься в силікатній сировині, це серйозно вплине на її термостійкість. [2]
Вогнетривка сировина Al2O3-SiO2 включає кремнезем, напівкремнисту глину (включаючи пірофіліт), вогнетривку глину (включаючи каолініт) і його клінкер, боксити (включаючи мінерали групи силіманіту, боксит, муліт) і його клінкер, корунд і промислові глинозем та ін.
Основна вогнетривка сировина: кальциновані або розплавлені матеріали, такі як вапняк, доломіт, магнезит, брусит, форстерит, магнезіально-алюмошпінель, магнезіально-хромшпінельний пісок тощо.
Інші вогнетривкі матеріали: циркон (включаючи діоксид цирконію), хроміт, карбід, графіт, нітрид і борид.
Ізоляційна та вогнетривка сировина: перліт, вермикуліт, діатоміт, мінеральна вата, плаваючі кульки, вогнетривкі волокна та порожнисті кулі.