Kādas ir sešas visbiežāk izmantotās izejvielas ugunsizturīgajiem materiāliem?
Ugunsizturīgas izejvielas attiecas uz materiāliem, kas nepieciešami ugunsizturīgu izstrādājumu ražošanai. Tas ir ugunsizturīgu materiālu ražošanas pamats. Lielākā daļa ugunsizturīgo izejvielu ir dabiskie minerāli (piemēram, ugunsizturīgs māls, augsts boksīts, silīcija dioksīds, hroma rūda, magnezīts, dolomīts, magnija olivīns, cirkonīts, kianīts, silimanīts, andalūzīts utt.). Nepārtraukti uzlabojot ugunsizturīgo materiālu visaptverošās veiktspējas prasības, ugunsizturīgo materiālu ražošanā arvien vairāk tiek izmantotas arī rūpnieciskās izejvielas un sintētiskās izejvielas (piemēram, rūpnieciskais alumīnija oksīds, sintētiskais mullīts, mākslīgās ugunsizturīgās šķiedras, mākslīgās ugunsizturīgās dobās bumbiņas utt. .). Ugunsizturīgo izstrādājumu kvalitāte un izmaksas lielā mērā ir atkarīgas no pareizas izejvielu izvēles un racionālas izmantošanas.
Ugunsizturīgās izejvielas pēc ķīmiskajām īpašībām var iedalīt skābes ugunsizturīgās izejvielās, sārmu ugunsizturīgās izejvielās un neitrālās ugunsizturīgās izejvielās; Pēc avota var iedalīt dabīgās minerālu izejvielās un sintētiskās izejvielās; Normālos apstākļos izejvielas ugunsizturīgo materiālu ražošanai tiek sadalītas galvenajās izejvielās un palīgmateriālos.
Ugunsizturīgo izstrādājumu ražošanas izejvielām, neatkarīgi no tā, vai tās ir dabiskās minerālās izejvielas vai sintētiskās izejvielas, ir jābūt ar pietiekami augstu ugunsizturību no mineraloģiskā viedokļa produktu ražošanai; No tehnoloģiju viedokļa tai jāspēj izpildīt tehnoloģiju pamatprasības; No ar to izgatavotā izstrādājuma veiktspējas viedokļa tam ir jāatbilst izstrādājuma veiktspējai, jo īpaši prasībām attiecībā uz veiktspēju augstā temperatūrā.
Ugunsizturīgās izejvielas parasti iedala alumīnija-silīcija ugunsizturīgās izejvielās (silīcija, māla, augstas alumīnija uc), sārmu ugunsizturīgās izejvielās, siltumizolācijas ugunsizturīgās izejvielās un citās ugunsizturīgās izejvielās.
Pirmkārt, silīcija izejvielas
Kvarca variantu tilpuma efekta dēļ silīcija dioksīda ķieģeļus ražo arī tieši no silīcija dioksīda, kas ir vispārējs termins kvarca, kvarcīta, krama un smilšakmens apzīmējumiem. Galvenā silīcija dioksīda sastāvdaļa ir SiO2, bet pārējās ir piemaisījumi. Ugunsizturīgos materiālos izmantotās silīcija izejvielas ir kristāliskas šķembas un cementēts silīcija dioksīds.
Otrkārt, māla izejvielas
Šamots ir galvenā izejviela alumīnija silikāta ugunsizturīgo materiālu ražošanai, un tā ugunsizturības prasības ir augstākas par 1580 grādiem C visu veidu cietajiem māliem, mīkstajiem (pusmīkstajiem) māliem un māla slāneklim, ko kopā dēvē par šamotu.
Dabīgais šamots parasti ir mālu rūda, kas galvenokārt ir kaolinīts (Al2O3 2SiO2 2H2O) kā galvenā sastāvdaļa, tas ir, ūdeni saturošs silikāts kā galvenā sastāvdaļa, kas sajaukts ar brīvo kvarcu, pirītu, rutilu. un organiskie savienojumi, kas sastāv no maisījuma. Lielākā daļa no šiem neviendabīgajiem minerāliem ir dispersijas, kas sastāv no daļiņām, kuru diametrs ir mazāks par 1,2 μm.
Pēc dažāda veidošanās mālu var iedalīt primārajos un sekundārajos mālos. Primārais māls attiecas uz māla veidošanos pēc pamatieža (piemēram, laukšpata) laikapstākļiem, kas joprojām paliek savā vietā. Sekundārais māls, kas pazīstams arī kā dreifējošais māls, ir māls, kas tiek pārnests uz citām vietām un pēc tam nogulsnēts ar sākotnējo mālu dabiskos dinamiskos apstākļos ar smalku daļiņu izmēru, lielu dispersiju un augstu plastiskumu.
Ugunsizturīgajam mālam, ko izmanto ugunsizturīgo materiālu rūpniecībā, galvenokārt ir šādas divas kategorijas.
① Cietajam mālam ir raksturīgi blīvi audi, liela cietība, īpaši smalkas daļiņas, ūdens nav viegli izkliedējams un plastiskums ir ļoti zems. Šādi māli parasti ir gaiši pelēki, gandrīz balti vai pelēki. Čaumalam līdzīgs lūzums, kādai virsmai ir gluduma sajūta, viegli sadalās gabalos.
② Mīkstais (pusmīkstais) māls bieži vien ir klucis, mīksts audums un laba plastika. Šī māla krāsa ir ļoti atšķirīga dažādu piemaisījumu veidu un satura dēļ. No pelēkas līdz tumši pelēkai līdz melnai; Daži no tiem ir violeti, gaiši sarkani vai balti.
Treškārt, augstas alumīnija izejvielas
(1) Boksīts
Boksīts ir galvenā izejviela brūnā korunda ražošanai, un augsta alumīnija klinkers ar Al2O3 saturu 88%90% ir galvenā subbaltā korunda izejviela. Baltā korunda, blīvā korunda un cita alumīnija oksīda kā izejvielu ražošana. Boksītu sauc arī par augstu boksītu vai boksītu, galvenie minerāli ir diaspora (Al2O3 H2O) un trihidrāts (Al2O33H2O).
Ķīnai ir milzīgas boksīta rezerves: to ražo no Šansji, Hebejas un Šandunas uz ziemeļiem no Dzeltenās upes, caur Henaņu un Guansji Ķīnas centrālajā daļā, līdz Guidžou un Junaņai dienvidrietumos. Pašlaik galvenās augsta boksīta klinkera ražošanas vietas ir Shanxi, Henan un Guizhou. Hunanā tiek izstrādātas arī dažas mazākas raktuves. Galvenie boksīta minerāli Ķīnā ir hidroboksīts, bēmīts, kaolinīts un pirofilīts, kurus pēc minerālu sastāva var iedalīt trīs veidos: hidroboksīta-kaolinīta tips (DK); Boehmstone-kaolinīta tips (BK); Hidroboksīta-pirofilīta tips (DP). Pašlaik DK tipa boksīts ir visplašāk izmantotais, DK tipa boksīta klinkers ir sadalīts S, Ⅰ, ⅡA, ⅡB, Ⅲ un tā tālāk atbilstoši tā Al2O3 saturam.
(2) saķepināts korunds un kausēts korunds
Korunda mākslīgā ražošana ir rūpnieciskā alumīnija oksīda vai augsta boksīta izmantošana kā galvenā izejviela, kas kūst loka krāsnī, lai ražotu. Turklāt korunda plākšņu alumīnija oksīdu var iegūt ar saķepināšanas metodi. Šīs metodes pamatā joprojām ir rūpnieciskais alumīnija oksīda pulveris kā galvenā izejviela, izmantojot kalcinēšanu, smalku slīpēšanu, lodīšu veidošanu un apdedzināšanu. Šo metodi ir grūti ražot tehnoloģiju, taču produktam ir augsta izturība, spēcīga izturība pret koroziju un laba termiskā trieciena stabilitāte. Tā sauktais "subbaltais korunds" patiesībā ir blīvs elektriski kausēts korunds, kura pamatā ir augsts boksīts, Al2O3 saturs ir lielāks par 98%, šķietamā porainība ir mazāka par 4%; Tas ir izgatavots no augsta boksīta, elektrokausējot reducējošā atmosfērā un kontrolētos apstākļos. Korunda kristāls ir granulēts, parasti 115 mm; Galvenie piemaisījumi ir rutils, alumīnija titanāts un tā cietais šķīdums.
(3) Mullīts
Mullīts ir ugunsizturīgs materiāls, kura galvenā sastāvdaļa ir 3Al2O32SiO2 kristāliskā fāze. Mullītu iedala dabiskajā mullītā un sintētiskajā mullītā. Dabīgais mullīts ir reti sastopams un parasti ir sintētisks. Mullīts ir ķīmiski stabils un nešķīst fluorūdeņražskābē. Tam ir labas augstas temperatūras mehāniskās un augstas temperatūras termiskās īpašības, tāpēc sintētiskajam mullītam un tā izstrādājumiem ir augsta blīvuma un tīrības priekšrocības, augstas temperatūras konstrukcijas izturība, zems augstas temperatūras šļūdes ātrums, zems termiskās izplešanās ātrums, spēcīga ķīmiskā erozija, termiskā izturība. triecienizturība un tā tālāk.
(4) silimanītu grupas minerāli
Silimanīta grupas minerāli ir cianīts, andalūzīts, silimanīts, ko parasti sauc par "trīs akmeņiem". Trīs akmeņu ķīmiskais sastāvs ir vienāds, bet kristāla struktūra ir atšķirīga, un tas ir viendabīgs kristāls. Uzkarsē līdz augstai temperatūrai, pārvēršas mullītā, radot nelielu daudzumu izkausēta SiO2, vienlaikus palielinot tilpumu.
Tā kā trīs akmeņu apkures paplašināšanas izmēri ir atšķirīgi, tā tiešā izmantošana nav vienāda. Sakarā ar nelielām andalūzīta tilpuma izmaiņām, neatkarīgi no tā, vai to izmanto ķieģeļu izgatavošanai vai kā piedevu, to tieši izmanto kā izejvielu. Silimanītu un kianītu bieži pievieno sastāvdaļām izplešanās aģentu veidā, īpaši amorfiem ugunsizturīgiem materiāliem. Un ķieģeļu izgatavošanai ir jābūt kalcinētam klinkeram, īpaši kianītam jābūt kalcinētam nobriedušam materiālam.
Ceturtkārt, sārmu ugunsizturīgās izejvielas
4.1 Magnija izejviela
(1) magnezīts
Ķīnā ir divi galvenie magnezīta veidi: kristāliskais magnezīts un amorfais magnezīts. Ķīnas magnezīts galvenokārt tiek izplatīts Liaoning un Shandong provincēs, galvenais magnezīta piemaisījums ir talks, ir arī daži magnezīti, kas satur augstu CaO, kam seko minerāls dolomīts, Ķīnas magnezītu pēc ķīmiskā sastāva var klasificēt kā S, I, II. , III, IV piecas pakāpes, magnezīta ķieģeļu kalcinēšanai izmantota tikai S un I pakāpe.
Augstas tīrības pakāpes magnēziju sagatavo divpakāpju flotācijā un divpakāpju kalcinācijā. Ar šo metodi sagatavoto augstas tīrības pakāpes magnēziju var izmantot kā izejvielu, lai izstrādātu dažādus augstas veiktspējas ugunsizturīgus izstrādājumus.
(2) Citas minerālvielas, kas satur magniju
Magnija olivīna izstrādājumu galvenais minerālu sastāvs magnija ugunsizturīgos materiālos ir magnija olivīns (2MgO·SiO2) un kubiskais magnezīts (MgO). Šim izstrādājumam ir raksturīga spēcīga izturība pret izkausētu dzelzs oksīdu un labāka termiskā trieciena stabilitāte nekā parastajiem magnēzija ķieģeļiem. Galvenās izejvielas šī produkta ražošanai ir peridotīts un serpentīns.
4.2 Dolomīta izejvielas
Dolomīts ir ugunsizturīga izejviela, kas galvenokārt sastāv no magnija karbonāta (MgCO3) un kalcija karbonāta (CaCO3) dubultsāļiem. Tā ķīmiskā formula ir CaMg(CO3)2 vai MgCO3 CaCO3, un tā teorētiskais sastāvs ir CaO3 0.41%, MgO2 1.87% un CO2 47.72%. CaO/MgO=1,39, cietība ir 3,54.
Dolomīts Ķīnā ir bagāts ar izejvielām, plaši izplatīts un salīdzinoši tīrs. Liaoningas provinces Dashiqiao apgabalā ir daudz rezervju. Shandong, Hubei, Shaanxi, Guangxi, Gansu, Jiangxi, Anhui, Sichuan, Yunnan, Hunan un citas provinces ir bagātas ar minerālu resursiem. Rūdas ķermenis bieži ir saistīts ar kaļķakmeni un magnezītu.
5. Izejvielas cirkonija izstrādājumiem
(1) Cirkona akmens
Cirkons (ZrO2·SiO2 vai ZrSiO4) ir galvenā izejviela cirkona izstrādājumu un cirkona izstrādājumu ražošanai, un cirkona izcelsme Ķīnā ir Hainaņas provincē. Tas atrodas Guangdong provincē, Guangxi Zhuang autonomajā reģionā, Shandong provincē, Fudzjanas provincē un Taivānas provincē.
Cirkona teorētiskais sastāvs ir ZrO2 67,01% un SiO2 32,99%. Tas bieži satur TiCfe un citus retzemju oksīdus, kas šo elementu klātbūtnes dēļ padara to dažādās pakāpēs radioaktīvu. Tāpēc, izmantojot šo izejvielu produktu ražošanai, ir jāveic nepieciešamie aizsardzības pasākumi.
Cirkonam ir zema siltumvadītspēja 3,72 W/(mK) pie 201000 grādiem. Cirkona izplešanās koeficients ir arī zems salīdzinājumā ar citiem kristāliem — 4,6 X 10-6 grādi pie 1000 grādiem, un tā monokristāla izplešanās koeficients divos vertikālās un paralēlās galvenās ass (C ass) virzienos ir. liela atšķirība. Cirkonam ir augsta ķīmiskā inerce, un tas ir grūti reaģēt ar skābi. Reaģē ar stikla kausējumu mazākā mērā, to bieži izmanto metalurģijā un stikla rūpniecībā ugunsizturīgajos materiālos.
(2) plagiozirkons
Dabīgais cirkons (ZrO2) bieži ir neregulāri saburzīts, melns, brūns, dzeltens vai bezkrāsains. Ķīnā ir maz dabisku slīpu cirkona rūdas ķermeņu. Rūpniecībā izmantotais ZrO2 ir ķīmiska izejviela, kas ir balts vai dzeltenīgs pulveris, ko ķīmiski iegūst no cirkona (ZrO2·SiO2).
Tīram ZrO2 atmosfēras spiedienā ir trīs kristālu formas: monoklīniskā, tetragonālā un kubiskā fāze no zemas līdz augstai temperatūrai.
Stabils ZrO2, atbilstoši tā stabilitātes pakāpei, ir daļēji stabils ZrO2 un pilnīgi stabils ZrO2 punkti, jo pilnībā stabilais ZrO2 termiskās izplešanās koeficients ir lielāks, tā termiskā trieciena stabilitāte nav tik laba kā daļēji stabila, tāpēc pēdējais parasti ir izmanto keramikas un ugunsizturīgu rūdīšanas materiālu ražošanai.
(3) desilikonizēts cirkonijs
Kausētā cirkonija korunda (AZS) ugunsizturīgā ražošanā ārzemēs papildus cirkona koncentrāta izmantošanai tiek pievienots noteikts daudzums "desilikonizēta cirkonija" izejvielu, kuru mērķis ir: pirmkārt, pielāgot un stabilizēt formulu. ; Otrais ir uzlabot un optimizēt produkta veiktspēju.
(4) cirkonija korunda mullīts
Sākotnējās izejvielas ir rūpnieciskais alumīnija oksīds, kaolīns un cirkonīts, kas ir smalki samalti un vienmērīgi sajaukti, pussausa spiediena lode un kalcinēti 3001700 grādu temperatūrā, lai iegūtu šo materiālu. Rezultāti liecina, ka cirkona satura palielināšana palielina saķepināšanas temperatūru, samazina kopējo saraušanos un palielina slēgto porainību. Šīs reakcijas nodrošina, ka saķepinātajam cirkona korunda mullītam ir lielāks blīvums un izturība, kā arī labāka termiskā trieciena izturība.
6. Izejvielas hroma izstrādājumiem
Viena no galvenajām izejvielām hroma (hroma ķieģeļu, hroma magnēzija ķieģeļu, magnēzija hroma ķieģeļu) ugunsizturīgo materiālu ražošanā ir hroma rūda vai hromīts. Hromīts ir dažādu minerālu maisījums, jo tā minerālu sastāvs ļoti svārstās, arī ķīmiskā sastāva un fizikālo īpašību izmaiņas ir lielas. To parasti veido gangu minerāli ar hroma graudiem. Šie saišu minerāli parasti ir magnija silikāti, piemēram, serpentīns, magnija olivīns un olivīns. Papildus Cr2O3 hromītā ir arī Al2O3, Fe2O3 un MgO, vispārējais hromīts magnija un dzelzs klātbūtnes dēļ, kas bieži izteikts kā (Mg, Fe) Cr2O3.
Iepriekš minētās ir plaši izmantotas ugunsizturīgas izejvielas, un ar ugunsizturīgo tehnoloģiju jauninājumiem izejvielu veidi ir daudzveidīgāki, it īpaši pēdējos gados vides problēmu un vairāku iemeslu dēļ, piemēram, neapstrādātu rūdas resursu dēļ, un turpina attīstīties labāk. mākslīgo sintētisko materiālu un videi draudzīgāku resursiem atjaunojamo izejvielu (piemēram, ferosilīcija nitrīda, Theron u.c.) veiktspēja.
