Katerih je šest najpogosteje uporabljenih surovin za ognjevzdržne materiale?
Ognjevarne surovine se nanašajo na materiale, potrebne za proizvodnjo ognjevzdržnih izdelkov. Je osnova za proizvodnjo ognjevzdržnih materialov. Večina ognjevzdržnih surovin so naravni minerali (kot so ognjevzdržna glina, visoko boksit, kremen, kromova ruda, magnezit, dolomit, magnezijev olivin, cirkonit, kianit, silimanit, andaluzit itd.). Z nenehnim izboljševanjem celovitih zahtev glede učinkovitosti ognjevzdržnih materialov se v proizvodnji ognjevzdržnih materialov vse pogosteje uporabljajo tudi industrijske surovine in sintetične surovine (kot so industrijski aluminijev oksid, sintetični mulit, umetna ognjevzdržna vlakna, umetne ognjevzdržne votle kroglice itd. .). Kakovost in stroški ognjevzdržnih izdelkov so v veliki meri odvisni od pravilne izbire in racionalne uporabe surovin.
Ognjevzdržne surovine glede na kemijske lastnosti lahko razdelimo na kisle ognjevarne surovine, alkalne ognjevarne surovine in nevtralne ognjevarne surovine; Glede na vir lahko razdelimo na naravne mineralne surovine in sintetične surovine; V normalnih okoliščinah so surovine za proizvodnjo ognjevarnih materialov razdeljene na glavne surovine in pomožne surovine.
Surovine za proizvodnjo ognjevzdržnih izdelkov, ne glede na to, ali gre za naravne mineralne surovine ali sintetične surovine, morajo imeti z mineraloškega vidika dovolj visoko ognjevzdržnost za proizvodnjo izdelkov; Z vidika tehnologije bi moral biti sposoben izpolniti osnovne zahteve tehnologije; Z vidika delovanja izdelka, izdelanega z njim, mora biti sposoben izpolnjevati zmogljivost izdelka, zlasti zahteve glede delovanja pri visokih temperaturah.
Ognjevzdržne surovine običajno delimo na aluminij-silicijeve ognjevzdržne surovine (silikatne, glinene, z visoko vsebnostjo aluminija itd.), alkalne ognjevzdržne surovine, toplotnoizolacijske ognjevarne surovine in druge ognjevarne surovine.
Prvič, silikatne surovine
Zaradi volumskega učinka kremenčevih variant so silicijeve opeke izdelane tudi neposredno iz silicijevega dioksida, kar je splošen izraz za gangue kremen, kvarcit, kremen in peščenjak. Glavna sestavina kremena je SiO2, ostale pa so nečistoče. Silikatne surovine, ki se uporabljajo v ognjevzdržnih materialih, so kristalni drobir in cementiran silicijev dioksid.
Drugič, glinene surovine
Šamot je glavna surovina za proizvodnjo aluminijevih silikatnih ognjevzdržnih materialov, njegove ognjevzdržne zahteve pa so višje od 1580 stopinj C za vse vrste trde gline, mehke (polmehke) gline in glinenega skrilavca, ki se skupaj imenujejo šamot.
Naravni šamot je običajno glinena ruda, v glavnem kaolinit (Al2O3 2SiO2 2H2O) kot glavna sestavina, to je silikat, ki vsebuje vodo kot glavno telo, in mešanica s prostim kremenom, piritom, rutilom in organske spojine, sestavljene iz zmesi. Večina teh nehomogenih mineralov je disperzij, sestavljenih iz delcev s premerom manj kot 1,2 μm.
Glede na različno tvorbo gline lahko razdelimo na: primarno glino in sekundarno glino. Primarna glina se nanaša na nastanek gline po preperevanju matične kamnine (kot je glinenec), ki še vedno ostane na mestu. Sekundarna glina, znana tudi kot nanosna glina, je glina, ki se prenese na druga mesta in nato odloži prvotna glina v naravnih dinamičnih pogojih, z drobnimi delci, veliko razpršenostjo in visoko plastičnostjo.
Ognjevzdržna glina, ki se uporablja v industriji ognjevarnih materialov, ima predvsem naslednji dve kategoriji.
① Za trdo glino je značilno gosto tkivo, velika trdota, izjemno drobni delci, vode ni enostavno razpršiti, plastičnost pa je zelo nizka. Takšne gline so običajno svetlo sive, umazano bele ali sive. Zlom podoben školjki, nekatere površine imajo občutek gladkosti, ki jih je enostavno razbiti na koščke.
② Mehka (polmehka) glina je pogosto kockasta, mehka in dobro plastična. Barva te gline je zelo različna zaradi različnih vrst in vsebnosti primesi. Od sive do temno sive do črne; Nekatere so vijolične, bledo rdeče ali bele.
Tretjič, surovine z visoko vsebnostjo aluminija
(1) Boksit
Boksit je glavna surovina za proizvodnjo rjavega korunda, visoko aluminijev klinker z vsebnostjo Al2O3 88% 90% pa je glavna surovina subbelega korunda. Proizvodnja belega korunda, gostega korunda in drugega aluminijevega oksida kot surovin. Boksit je znan tudi kot visoki boksit ali boksit, glavna minerala sta diaspor (Al2O3 H2O) in trihidrat (Al2O33H2O).
Kitajska ima ogromne zaloge boksita: proizvajajo ga od Shanxi, Hebei in Shandong severno od Rumene reke, prek Henana in Guangxija v osrednji Kitajski, do Guizhouja in Yunnana na jugozahodu. Trenutno so glavna območja proizvodnje klinkerja z visoko vsebnostjo boksita Shanxi, Henan in Guizhou. V Hunanu je v razvoju tudi nekaj manjših rudnikov. Glavni minerali boksita na Kitajskem so hidroboksit, boemit, kaolinit in pirofilit, ki jih lahko razdelimo v tri vrste glede na mineralno sestavo: hidroboksit-kaolinitni tip (DK); Boehmstone-kaolinit tip (BK); Hidroboksit-pirofilitni tip (DP). Trenutno se najpogosteje uporablja boksit tipa DK, boksitni klinker tipa DK je glede na vsebnost Al2O3 razdeljen na S, Ⅰ, ⅡA, ⅡB, 3t in tako naprej.
(2) sintrani korund in taljeni korund
Umetna proizvodnja korunda je uporaba industrijskega aluminijevega oksida ali visokega boksita kot glavne surovine, ki se za proizvodnjo tali v obločni peči. Poleg tega je mogoče aluminijev oksid iz korundne plošče pridobiti z metodo sintranja. Ta metoda še vedno temelji na prahu industrijskega aluminijevega oksida kot glavne surovine, s pomočjo kalcinacije, finega mletja, oblikovanja kroglic in žganja. To metodo je težko izdelati s tehnologijo, vendar ima izdelek visoko trdnost, močno odpornost proti koroziji in dobro stabilnost pri toplotnem šoku. Tako imenovani "podbeli korund" je pravzaprav gost električni taljeni korund na osnovi visokega boksita, vsebnost Al2O3 je večja od 98%, navidezna poroznost je manjša od 4%; Izdelan je iz visokega boksita z elektrotaljenjem v redukcijski atmosferi in kontroliranih pogojih. Kristal korunda je zrnat, običajno 115 mm; Glavne nečistoče so rutil, aluminijev titanat in njegova trdna raztopina.
(3) Mulit
Mulit je ognjevzdržen material s kristalno fazo 3Al2O32SiO2 kot glavno komponento. Mulit delimo na naravni mulit in sintetični mulit. Naravni mulit je redek in je na splošno sintetičen. Mulit je kemično stabilen in netopen v fluorovodikovi kislini. Ima dobre visokotemperaturne mehanske in visokotemperaturne toplotne lastnosti, zato imajo sintetični mulit in njegovi izdelki prednosti visoke gostote in čistosti, visokotemperaturne strukturne trdnosti, nizke visoke temperaturne stopnje lezenja, nizke toplotne ekspanzijske stopnje, močne odpornosti proti kemični eroziji, toplotne odpornost na udarce in tako naprej.
(4) minerali skupine silimanit
Minerali skupine silimanit vključujejo cianit, andaluzit, silimanit, splošno znan kot "trije kamni". Kemična sestava treh kamnov je enaka, vendar je kristalna struktura različna in gre za homogen kristal. Segreti na visoko temperaturo se pretvorijo v mulit, pri čemer nastane majhna količina staljenega SiO2, medtem ko se prostornina razširi.
Zaradi različne velikosti ogrevalnega nastavka treh kamnov njegova neposredna uporaba ni enaka. Zaradi majhne spremembe prostornine andaluzita, ne glede na to, ali se uporablja za izdelavo opeke ali kot dodatek, se neposredno uporablja kot surovina. Silimanit in kianit sta pogosto dodana sestavinam v obliki ekspanzij, zlasti pri amorfnih ognjevarnih materialih. Za izdelavo opeke mora biti žgan klinker, zlasti kianit mora biti žgan zrel material.
Četrtič, alkalne ognjevarne surovine
4.1 Magnezijeva surovina
(1) magnezit
Na Kitajskem obstajata dve glavni vrsti magnezita: kristalni magnezit in amorfni magnezit. Kitajski magnezit je v glavnem razširjen v provincah Liaoning in Shandong, glavna nečistoča magnezita je smukec, nekaj je tudi magnezita, ki vsebuje veliko CaO, sledi mu mineral dolomit, kitajski magnezit glede na kemično sestavo lahko razvrstimo v S, I, II , III, IV pet razredov, le razred S in I se uporabljata za žganje magnezitne opeke.
Magnezij visoke čistosti se pripravi z dvostopenjskim flotiranjem in dvostopenjskim kalciniranjem. Magnezij visoke čistosti, pripravljen s to metodo, se lahko uporabi kot surovina za razvoj različnih visoko zmogljivih ognjevarnih izdelkov.
(2) Drugi minerali, ki vsebujejo magnezij
Glavna mineralna sestava izdelkov iz magnezijevega olivina v magnezijevih ognjevzdržnih materialih je magnezijev olivin (2MgO·SiO2) in kubični magnezit (MgO). Za ta izdelek je značilna močna odpornost na staljeni železov oksid in boljša stabilnost pri toplotnem udaru kot navadna magnezijeva opeka. Glavni surovini za proizvodnjo tega izdelka sta peridotit in serpentin.
4.2 Dolomitne surovine
Dolomit je ognjevarna surovina, sestavljena predvsem iz dvojnih soli magnezijevega karbonata (MgCO3) in kalcijevega karbonata (CaCO3). Njegova kemijska formula je CaMg(CO3)2 ali MgCO3 CaCO3, njegova teoretična sestava pa je CaO3 0.41%, MgO2 1.87% in CO2 47.72%. CaO/MgO=1.39, trdota je 3,54.
Dolomit na Kitajskem je bogat s surovinami, široko razširjen in razmeroma čist. Na območju Dashiqiao v provinci Liaoning so bogate rezerve. Shandong, Hubei, Shaanxi, Guangxi, Gansu, Jiangxi, Anhui, Sichuan, Yunnan, Hunan in druge province so bogate z mineralnimi viri. Rudno telo je pogosto povezano z apnencem in magnezitom.
5. Surovine za cirkonijeve izdelke
(1) Kamen cirkon
Cirkon (ZrO2·SiO2 ali ZrSiO4) je glavna surovina za proizvodnjo izdelkov iz cirkona in izdelkov iz cirkona, izvor cirkona na Kitajskem pa je provinca Hainan. Najdemo ga v provinci Guangdong, avtonomni regiji Guangxi Zhuang, provinci Shandong, provinci Fujian in provinci Tajvan.
Teoretična sestava cirkona je ZrO2 67.01 % in SiO2 32.99 %. Pogosto vsebuje TiCfe in druge okside redkih zemelj v sledovih, zaradi katerih je zaradi prisotnosti teh elementov v različnih stopnjah radioaktiven. Zato je treba pri uporabi te surovine za proizvodnjo izdelkov upoštevati potrebne zaščitne ukrepe.
Cirkon ima nizko toplotno prevodnost 3,72 W/(mK) pri 201000 stopinjah. Koeficient raztezanja cirkona je prav tako nizek v primerjavi z drugimi kristali, 4,6X10-6 stopinj pri 1000 stopinjah, in koeficient raztezanja njegovega monokristala v dveh smereh navpične in vzporedne glavne osi (os C) ima velika razlika. Cirkon ima visoko kemično inertnost in težko reagira s kislino. V manjši meri reagira s stekleno talino, pogosto se uporablja v ognjevzdržnih materialih v metalurgiji in steklarski industriji.
(2) plagiocirkon
Naravni cirkon (ZrO2) je pogosto nepravilno grudast, črn, rjav, rumen ali brezbarven. Na Kitajskem je malo naravnih nagnjenih rudnih teles cirkona. ZrO2, ki se uporablja v industriji, je kemična surovina, ki je bel ali rumenkast prah, pridobljen po kemični metodi iz cirkona (ZrO2·SiO2).
Čisti ZrO2 ima tri kristalne oblike pri atmosferskem tlaku: monoklinično, tetragonalno in kubično fazo od nizke do visoke temperature.
Stabilen ZrO2, glede na njegovo stopnjo stabilnosti, obstajajo delno stabilni ZrO2 in popolnoma stabilni ZrO2 točke, ker je popolnoma stabilen koeficient toplotnega raztezanja ZrO2 večji, njegova stabilnost pri toplotnem šoku ni tako dobra kot delno stabilen, zato je slednji običajno uporablja se za izdelavo keramike in ognjevzdržnih materialov za utrjevanje.
(3) desilikoniziran cirkonij
Pri izdelavi ognjevzdržnega materiala iz taljenega litega cirkonijevega korunda (AZS) v tujini se poleg uporabe cirkonijevega koncentrata doda določena količina surovin "desilikoniziranega cirkonija", katerih namen je: najprej prilagoditi in stabilizirati formulo ; Drugi je izboljšati in optimizirati delovanje izdelka.
(4) cirkonijev korund mulit
Prvotne surovine so industrijski aluminijev oksid, kaolin in cirkonit, ki so fino zmleti in enakomerno pomešani, polsuha tlačna krogla in kalcinirani pri 3001700 stopinjah, da se proizvede ta material. Rezultati kažejo, da povečanje vsebnosti cirkona povzroči zvišanje temperature sintranja, zmanjšanje celotnega krčenja in povečanje zaprte poroznosti. Zaradi teh reakcij ima sintrani cirkonov korund mulit večjo gostoto in trdnost ter boljšo odpornost na toplotne udarce.
6. Surovine za kromove izdelke
Ena od glavnih surovin za proizvodnjo kromovih ognjevzdržnih materialov (kromova opeka, krom-magnezitna opeka, magnezijeva krom-opeka) je kromova ruda ali kromit. Kromit je mešanica različnih mineralov, saj njegova mineralna sestava močno niha, velike so tudi spremembe kemične sestave in fizikalnih lastnosti. Običajno je sestavljen iz jalovih mineralov s kromovimi zrni. Ti minerali jalovine so običajno magnezijevi silikati, kot so serpentin, magnezijev olivin in olivin. Poleg Cr2O3 so v kromitu še Al2O3, Fe2O3 in MgO, splošni kromit, zaradi prisotnosti magnezija in železa, pogosto izražen kot (Mg, Fe) Cr2O3.
Zgoraj navedene so običajno uporabljene ognjevzdržne surovine, z inovacijami ognjevzdržne tehnologije so vrste surovin bolj raznolike, zlasti v zadnjih letih, zaradi okoljskih težav in vrste razlogov, kot so surovinski viri rude, in se še naprej bolje razvijajo zmogljivost umetnih sintetičnih materialov in okolju prijaznejših virov obnovljivih surovin (kot je ferosilicij nitrid, Theron itd.).
