Istnieje wiele rodzajów surowców ogniotrwałych i różnych metod ich klasyfikacji. Ogólnie wyróżnia się sześć kategorii.
Po pierwsze, według klasyfikacji składników chemicznych surowców ogniotrwałych
Można je podzielić na surowce tlenkowe i nietlenkowe. Wraz z rozwojem współczesnej nauki i technologii, niektóre związki organiczne stały się materiałami prekursorowymi lub materiałami pomocniczymi w produkcji surowców o wysokiej odporności ogniowej.
Dwa, według klasyfikacji składników chemicznych surowców ogniotrwałych
Ze względu na właściwości chemiczne surowce ognioodporne można podzielić na surowce ognioodporne kwasowe, takie jak krzemionka, cyrkon itp.; surowce ognioodporne neutralne, takie jak korund, boksyt (kwaśny), mulit (kwaśny), piryt (alkaliczny), grafit itp.; surowce ognioodporne zasadowe, takie jak magnezja, piasek dolomitowy, piasek magnezjowo-wapniowy itp.
Trzy, zgodnie z klasyfikacją funkcji procesu produkcyjnego
Ze względu na rolę, jaką odgrywają w procesie produkcji materiałów ogniotrwałych, surowce ogniotrwałe można podzielić na surowce główne i surowce pomocnicze.
Głównym surowcem jest główna część materiału ogniotrwałego. Surowce pomocnicze można podzielić na spoiwa i dodatki. Zadaniem spoiwa jest nadanie materiałowi ogniotrwałemu odpowiedniej wytrzymałości w procesie produkcji i użytkowania. Powszechnie stosowane są: ciekłe odpady pulpy siarczynowej, asfalt, żywica fenolowa, cement glinowy, krzemian sodu, kwas fosforowy i fosforan, siarczan, a niektóre z głównych surowców pełnią rolę spoiw, takie jak glina spojona. Rolą dodatków jest usprawnienie procesu produkcji lub konstrukcji materiałów ogniotrwałych lub wzmocnienie niektórych ich właściwości, takich jak stabilizator, reduktor wody, inhibitor, plastyfikator, dyspergator spieniający, środek spieniający, przeciwutleniacz itp.
Cztery, według rodzaju klasyfikacji kwasów i zasad
Biorąc pod uwagę kwasy i zasady, surowce ogniotrwałe można podzielić na pięć głównych kategorii.
(1) Surowce kwaśne
Surowce krzemionkowe, takie jak kwarc, squamquartz, kwarcyt, chalcedon, chert, opal, kwarcyt, biały piasek kwarcowy, diatomit, zawierają krzemionkę (SiO2) w ilości co najmniej ponad 90%, a czyste surowce zawierają krzemionkę nawet w ponad 99%. Surowce krzemionkowe wykazują kwaśny odczyn w wysokich temperaturach, w obecności tlenków metali lub w kontakcie z substancjami chemicznymi, tworząc topliwe krzemiany. Dlatego też, jeśli surowiec krzemionkowy zawiera niewielką ilość tlenku metalu, może to poważnie wpłynąć na jego odporność cieplną.
(2) surowce półkwaśne
To głównie glina ogniotrwała. W przeszłości glina była klasyfikowana jako materiał kwaśny, co w rzeczywistości nie było właściwe. Kwasowość surowców ogniotrwałych opiera się na wolnej krzemionce (SiO2) jako głównym elemencie, ponieważ zgodnie ze składem chemicznym gliny ogniotrwałej i surowców krzemionkowych, wolna krzemionka w glinie ogniotrwałej jest znacznie niższa niż w surowcach krzemionkowych.
Ponieważ glina ogniotrwała zawiera 30–45% tlenku glinu, a tlenek glinu rzadko występuje w stanie wolnym, wiążąc się z krzemionką, tworząc kaolinit (Al2O3·2SiO2·2H2O), nawet przy niewielkim nadmiarze krzemionki, jego rola jest znikoma. W związku z tym właściwości kwasowe gliny ogniotrwałej są znacznie słabsze niż surowców krzemionkowych. Niektórzy uważają, że glina ogniotrwała, która rozkłada się w wysokiej temperaturze na wolny krzemian i wolny tlenek glinu, ale nie w niezmienionej postaci, połączy się w kwarc (3Al2O3·2SiO2) podczas dalszego ogrzewania. Kwarc charakteryzuje się dobrą odpornością na działanie kwasów i żużla alkalicznego. Ze względu na wzrost zawartości tlenku glinu w glinie ogniotrwałej, substancja kwasowa stopniowo słabnie, gdy tlenek glinu osiąga 50%. Właściwości alkaliczne lub obojętne, zwłaszcza w przypadku cegieł glinianych poddanych wysokiemu ciśnieniu, charakteryzują się wysoką gęstością, drobnoziarnistą konsystencją i niską porowatością. Odporność na działanie żużla alkalicznego jest wyższa niż w przypadku krzemionki w warunkach wysokich temperatur. Kwarc jest również bardzo odporny na erozję, dlatego uważamy, że glinę ogniotrwałą można zaklasyfikować jako półkwaśną. Glina ogniotrwała jest podstawowym i najszerzej stosowanym surowcem w przemyśle materiałów ogniotrwałych.
(3) surowce neutralne
Surowce neutralne to głównie chromit, grafit i węglik krzemu (sztuczny), które w żadnych warunkach temperaturowych nie reagują z żużlem kwasowym ani zasadowym. Obecnie w naturze występują dwa takie materiały: chromit i grafit. Oprócz grafitu naturalnego istnieje grafit sztuczny. Te neutralne surowce charakteryzują się znaczną odpornością na żużel, co czyni je najbardziej odpowiednimi do alkalicznych materiałów ogniotrwałych i izolacji kwasowych.
(4) surowce ogniotrwałe alkaliczne
Głównie magnezyt (magnezyt), dolomit, wapno, oliwin, serpentynit, surowce tlenowe o wysokiej zawartości tlenku glinu (czasami neutralne). Surowce te charakteryzują się dużą odpornością na żużel alkaliczny, stosowany głównie w piecach murarskich o odczynie alkalicznym, ale szczególnie łatwo ulegają kwaśnym reakcjom chemicznym, zamieniając się w sól.
(5) Materiały ogniotrwałe specjalne
Głównie cyrkonia, tlenek tytanu, tlenek berylu, tlenek ceru, tlenek toru, tlenek itru itd. Surowce te charakteryzują się różną odpornością na wszelkiego rodzaju żużel, ale ze względu na niewielką dostępność surowca, nie mogą być stosowane w szerokim zakresie przemysłu materiałów ogniotrwałych. Mogą być stosowane jedynie w szczególnych okolicznościach, dlatego nazywane są surowcami o specjalnej odporności ogniowej.
Pięć, według klasyfikacji generacji surowców
Ze względu na sposób pozyskiwania surowców, surowce naturalne i syntetyczne można podzielić na dwie kategorie.
(1) naturalne surowce ogniotrwałe
Naturalne surowce mineralne nadal stanowią podstawę. Minerały występujące w naturze składają się z pierwiastków, z których się składają. Obecnie udowodniono, że łączna ilość tlenu, krzemu i glinu (trzy pierwiastki) stanowi około 90% całkowitej ilości pierwiastków w skorupie ziemskiej, a minerały tlenkowe, krzemianowe i glinokrzemianowe zapewniają oczywiste korzyści, stanowiąc ogromne rezerwy surowców naturalnych.
Chiny posiadają bogate, różnorodne zasoby surowców ogniotrwałych. Magnezyt, boksyt, grafit i inne surowce można nazwać trzema filarami chińskich surowców ogniotrwałych; magnezyt i boksyt, duże rezerwy, wysoka jakość; doskonałej jakości glina ogniotrwała, krzemionka, dolomit, dolomit magnezjowy, magnezja oliwinowa, serpentynit, cyrkon i inne surowce są szeroko rozpowszechnione.
Głównymi rodzajami surowców naturalnych są: krzemionka, kwarc, ziemia okrzemkowa, wosk, glina, boksyt, surowce mineralne cyjanitowe, magnezyt, dolomit, wapień, magnezyt, oliwin, serpentynit, talk, chloryt, cyrkon, plagiocyrkon, perlit, żelazo chromowe i grafit naturalny.
Sześć. Ze względu na skład chemiczny naturalne surowce ogniotrwałe można podzielić na:
Krzemionkowe: takie jak krzemionka krystaliczna, krzemionka spiekana piaskiem kwarcowym itp.;
② półkrzemionkowe (fyllachit itp.)
③ Glina: taka jak twarda glina, miękka glina itp.; Połącz glinę i klinkier gliniany
(4) Wysoka zawartość aluminium: znana również jako jadeit, np. minerały o wysokiej zawartości boksytu i sylimanitu;
⑤ Magnez: magnezyt;
⑥ Dolomit;
⑦ Chromit [(Fe,Mg)O·(Cr,Al)2O3];
Cyrkon (ZrO2·SiO2).
Surowce naturalne zwykle zawierają więcej zanieczyszczeń, ich skład jest niestabilny, wydajność znacznie się waha, tylko kilka surowców można stosować bezpośrednio, większość z nich musi zostać oczyszczona, sklasyfikowana lub nawet kalcynowana, aby spełnić wymagania produkcyjne materiałów ogniotrwałych.
(2) syntetyczne surowce ognioodporne
Rodzaje naturalnych minerałów wykorzystywanych jako surowce są ograniczone i często nie spełniają wymagań stawianych wysokiej jakości i zaawansowanym technologicznie materiałom ogniotrwałym, które spełniają specyficzne wymagania współczesnego przemysłu. Syntetyczne surowce ogniotrwałe mogą w pełni odpowiadać założonemu przez ludzi składowi chemicznemu i strukturze minerałów, charakteryzują się czystą teksturą, gęstą strukturą, łatwym do kontrolowania składem chemicznym, a co za tym idzie, stabilną jakością. Syntetyczne surowce ogniotrwałe mogą być wykorzystywane do produkcji różnorodnych zaawansowanych materiałów ogniotrwałych. Są one głównym surowcem do produkcji nowoczesnych, zaawansowanych technologicznie materiałów ogniotrwałych, wymagających wysokich kwalifikacji. Rozwój syntetycznych materiałów ogniotrwałych w ciągu ostatnich dwudziestu lat przebiegał bardzo dynamicznie.
Surowce ogniotrwałe syntetyczne to głównie spinele magnezowo-glinowe, mulit syntetyczny, magnezja morska, kordieryt magnezowy syntetyczny, korund spiekany, tytanian glinu, węglik krzemu i tak dalej.
Czas publikacji: 19 maja 2023 r.
