Enam bahan baku yang paling umum digunakan untuk bahan tahan api.

Bahan baku tahan api mengacu pada bahan-bahan penting yang dibutuhkan untuk produksi produk bahan tahan api.Sebagian besar bahan baku tahan api adalah mineral alami, seperti tanah liat tahan api, bauksit alumina tinggi, silika, kromat, magnesit, kaolin, magnesia olivin, zircon, andalusit, silikon karbida, korundum, dll.Dengan peningkatan terus-menerus dalam persyaratan kinerja komprehensif dari bahan tahan api, bahan baku industri dan bahan sintetis buatan, seperti alumina industri, mullite sintetis, serat tahan api buatan, dan bola berongga tahan api buatan,semakin banyak digunakan dalam produksi bahan tahan apiKualitas dan efisiensi biaya produk tahan api sangat tergantung pada pemilihan bahan baku yang benar dan penggunaan bahan baku yang rasional.

Bahan baku tahan api dapat diklasifikasikan berdasarkan sifat kimia mereka menjadi bahan baku tahan api asam, bahan baku tahan api alkali, dan bahan baku tahan api netral.Mereka juga dapat dikategorikan berdasarkan sumbernya menjadi bahan baku mineral alami dan bahan baku sintetis buatanSecara umum, dalam produksi bahan tahan api, bahan baku diklasifikasikan menjadi bahan utama dan bahan tambahan.

Bahan baku yang digunakan untuk memproduksi produk tahan api, baik mineral alami atau sintesis buatan, harus, dari perspektif mineralogis,memiliki refractoriness yang cukup tinggi untuk memenuhi spesifikasi produk yang diperlukanDari perspektif proses, mereka harus memenuhi persyaratan dasar dari proses manufaktur.Mereka harus dapat memenuhi persyaratan penggunaan produk, terutama tuntutan untuk kinerja suhu tinggi.

Bahan baku tahan api umumnya dikategorikan sebagai bahan baku tahan api aluminium-silikon (seperti silika, tanah liat, aluminium tinggi, dll.), bahan baku tahan api alkali,bahan baku tahan api isolasi panas, dan bahan baku tahan api lainnya.

1Bahan baku silikat
Karena efek volume varian kuarsa, batu bata silika juga diproduksi secara langsung menggunakan batuan silikat.dan batu pasirKomponen utama dalam batuan silikat adalah SiO2, dengan komponen lain dianggap kotoran.Bahan baku silika yang digunakan dalam bahan tahan api secara luas dikategorikan menjadi butiran kristal dan batuan silika terikat.

2. Clayy Bahan baku
Tanah liat tahan api adalah bahan baku utama untuk memproduksi bahan tahan api alumino-silikat dan persyaratan tahan api melebihi berbagai tanah liat keras, lunak (semi-lembut),dan kerikil tanah liat dengan ketahanan suhu lebih dari 1580°C, secara kolektif disebut sebagai tanah liat tahan api.

Tanah liat tahan api alami biasanya terdiri terutama dari mineral tanah liat, dengan kaolinit (Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O) sebagai komponen utama, mewakili silikat terhidrasi.limonit, goethite, dan bahan organik, membentuk campuran. mineral ini tidak seragam terutama terdiri dari partikel terdispersi dengan diameter kurang dari 1,2μm.

Berdasarkan proses pembentukan tanah liat yang berbeda, tanah liat dapat diklasifikasikan menjadi tanah liat primer dan tanah liat sekunder.Tanah liat primer mengacu pada tanah liat yang terbentuk oleh perubahan cuaca batuan induk (seperti feldspar) yang tetap ada setelah proses perubahan cuacaTanah liat sekunder, juga dikenal sebagai tanah liat sedimen, adalah tanah liat yang telah diangkut ke lokasi lain dan disimpan kembali dalam kondisi dinamis alami.dan plastisitas tinggi.

Tanah liat tahan api yang umum digunakan dalam industri bahan tahan api dapat dikategorikan secara luas menjadi dua jenis berikut:

(1).Lumpur keras:
Tanah liat keras ditandai dengan struktur padat, kekerasan tinggi, partikel yang sangat halus, dispersibilitas yang buruk dalam air, dan plastisitas yang sangat rendah.abu-abu-putihIa memiliki permukaan retak seperti cangkang, beberapa dengan sentuhan halus dan licin, dan rentan terhadap cuaca dan pecah menjadi pecahan.

(2).Lumpur lunak (setengah lunak):
Tanah liat lunak (semi-lembut) biasanya ada dalam bentuk seperti blok, dengan struktur longgar dan lembut dan plastisitas yang relatif baik.Warna tanah liat jenis ini sangat bervariasi karena perbedaan jenis dan konsentrasi kotoran. Bisa berkisar dari abu-abu dan abu-abu gelap hingga hitam, dan dalam beberapa kasus, mungkin menunjukkan warna ungu, merah muda, atau putih.

3. Bahan-bahan Aluminium Tinggi

(1) Bauksit:
Bauksit adalah bahan baku utama untuk memproduksi alumina lebur coklat. klinker alumina tinggi dengan kandungan Al2O3 88% sampai 90% berfungsi sebagai bahan utama untuk korundum semi-lembut.Untuk produksi alumina cair putihBauxite juga dikenal sebagai baja aluminasi tinggi atau baja aluminasi,dengan mineral utama diaspor (Al2O3 • H2O) dan boehmite (Al2O3 • 3H2O).

Cina memiliki cadangan bauksit yang sangat melimpah, dengan daerah produksi yang membentang dari Shanxi, Hebei, dan Shandong di utara Sungai Kuning, melalui Henan dan Guangxi di wilayah tengah,ke Guizhou dan Yunnan di barat daya. Daerah produksi utama untuk klinker alumina tinggi di Cina saat ini berada di Shanxi, Henan, dan Guizhou.Mineral utama bauksit beralumina tinggi di Cina termasuk diaspora, boehmite, kaolinite, dan pyrophyllite. Berdasarkan komposisi mineral mereka, mereka diklasifikasikan menjadi tiga jenis: jenis diaspora-kaolinite (DK), jenis boehmite-kaolinite (BK),dan jenis diaspora-pirofillit (DP)Di antara mereka, bauksit aluminasi tinggi tipe DK adalah yang paling banyak digunakan. klinker aluminasi tinggi tipe DK selanjutnya diklasifikasikan berdasarkan kandungan Al2O3 menjadi kelas S, I, IIA, IIB, III, dll.

(2) Corundum Sintered dan Corundum Melted

Produksi buatan korundum menggunakan alumina industri atau bauksit tinggi-alumina sebagai bahan baku utama dan dilebur dalam tungku busur listrik.corundum plate-like aluminium oxide dapat diproduksi dengan menggunakan metode sinteringDalam metode ini, bubuk alumina industri adalah bahan baku utama, dan prosesnya melibatkan kalsinasi, penggilingan halus, peletisasi, dan sintering.Metode produksi ini menimbulkan tantangan teknis, tetapi produk yang dihasilkan menunjukkan kekuatan tinggi, ketahanan erosi yang kuat, dan stabilitas kejut termal yang baik.

Istilah "korundum semi-terkelupas" pada dasarnya mengacu pada korundum meleleh padat berdasarkan bauksit alumina tinggi, dengan kandungan Al2O3 melebihi 98% dan porositas tampak kurang dari 4%.Hal ini diproduksi oleh peleburan listrik bauksit tinggi-alumina di bawah mengurangi atmosfer dan kondisi yang terkendaliKristal korundum bersifat granular, biasanya berkisar dari 1 sampai 15 mm, dengan kotoran utama termasuk hematit, aluminium titanate, dan larutan padatnya.

(3) Mullite

Mullit adalah bahan tahan api yang terutama terdiri dari fase kristal 3Al2O3•2SiO2. Mullit dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori: mullit alami dan mullit sintetis.Mullite alami langkaMullite menunjukkan sifat kimia yang stabil dan tidak larut dalam asam fluorida.Ini memiliki sifat mekanik dan termal yang sangat baik pada suhu tinggi.

Mullite sintetis dan produknya ditandai dengan kepadatan tinggi, kemurnian tinggi, kekuatan struktural suhu tinggi, kecepatan merangkak rendah pada suhu tinggi, koefisien ekspansi termal yang kecil,ketahanan tinggi terhadap erosi kimia, dan ketahanan terhadap kelelahan termal.

(4) Mineral kelompok silimanit

Mineral kelompok silimanit termasuk kyanit, andalusit, dan sillimanit, yang umumnya disebut sebagai "tiga batu." Mineral-mineral ini memiliki komposisi kimia yang sama tapi memiliki struktur kristal yang berbedaKetika dipanaskan ke suhu tinggi, mereka semua berubah menjadi mullite, menghasilkan sejumlah kecil SiO2 cair yang disertai dengan ekspansi volume.

Karena variasi dalam tingkat ekspansi termal di antara mineral ini, pemanfaatan langsung mereka berbeda.digunakan langsung dalam keadaan mentahnya, baik untuk pembuatan batu bata atau sebagai aditif. Di sisi lain, sillimanit dan kyanit sering ditambahkan dalam bentuk agen ekspansi ke campuran,terutama dalam produksi bahan tahan api tanpa bentukKetika digunakan untuk pembuatan batu bata, mereka perlu dibakar menjadi klinker, terutama dalam kasus kyanite, yang harus disinter menjadi bentuk klinker.

4.Bahan refractory alkali
4.1 Bahan Magnesia

(1) Bijih Magnesit

Di Cina, bijih magnesit terutama diklasifikasikan menjadi dua jenis: bijih magnesit kristal dan bijih magnesit amorf.Daerah distribusi utama untuk bijih magnesit berada di provinsi Liaoning dan Shandong. kotoran utama dalam bijih magnesit adalah talc, dan beberapa bijih magnesit juga mengandung kadar CaO yang lebih tinggi, dengan dolomit sebagai mineral sekunder.Bijih magnesit diklasifikasikan menjadi lima tingkat (S, I, II, III, IV) berdasarkan komposisi kimianya. hanya kelas S dan I digunakan untuk kalsinasi pasir magnesia untuk menghasilkan batu bata magnesia.

Menggunakan metode flotasi dua langkah dan metode kalsinasi dua langkah untuk mempersiapkan pasir magnesia kemurnian tinggi,Pasir magnesia kemurnian tinggi yang diperoleh melalui proses ini dapat digunakan sebagai bahan baku untuk mengembangkan berbagai produk tahan api berkinerja tinggi.

(2) Mineral Magnesium Lainnya

Dalam bahan tahan api magnesia, produk yang terbuat dari forsterite, komponen mineral utama adalah forsterite (2MgO·SiO2) dan periclase (MgO).Produk-produk ini ditandai dengan ketahanan yang kuat terhadap oksidasi besi cairBahan baku utama untuk memproduksi produk ini adalah dunit dan serpentinit.

4.2 Bahan Dolomit

Dolomit adalah bahan tahan api yang terutama terdiri dari garam kompleks magnesium karbonat (MgCO3) dan kalsium karbonat (CaCO3).dengan komposisi teoretis CaO 300,41%, MgO 21,87%, CO2 47,72%. rasio CaO/MgO adalah 1.39, dan kekerasannya adalah 3,5 sampai 4.

China memiliki sumber daya dolomit yang berlimpah dan tersebar luas, yang dikenal karena kemurniannya yang relatif.Provinsi seperti Shandong, Hubei, Shaanxi, Guangxi, Gansu, Jiangxi, Anhui, Sichuan, Yunnan, dan Hunan semuanya memiliki deposit yang berlimpah.

5、 Bahan baku produk berbasis sirkonium

(1) Zircon

Zircon (ZrO2·SiO2 atau ZrSiO4) adalah bahan baku utama untuk memproduksi produk berbasis zirconium dan produk zirconia.Hal ini juga ditemukan di Provinsi Guangdong, Wilayah Otonomi Guangxi Zhuang, Provinsi Shandong, Provinsi Fujian, dan Provinsi Taiwan.

Komposisi teoretis zircon adalah ZrO2 67,01%, SiO2 32,99%.langkah-langkah perlindungan yang diperlukan harus diambil ketika menggunakan bahan baku ini untuk pembuatan produk.

Zircon memiliki konduktivitas termal yang relatif rendah, mengukur 3,72 W/ (((m·K) antara 20 dan 1000 ° C. Koefisien ekspansi juga relatif rendah, mencapai 4,6 × 10-6 / ° C pada 1000 ° C.Koefisien ekspansi dalam dua arah, tegak lurus dan sejajar dengan sumbu utama (sumbu C), menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam kristal tunggal.Hal ini bereaksi dalam tingkat yang lebih kecil dengan cair kaca dan umumnya digunakan dalam bahan tahan api untuk industri metalurgi dan kaca.

(2) Zirconia Monoklinik

Zirkonia monoklinik alami (ZrO2) sering muncul sebagai blok yang tidak teratur dalam bentuk hitam, cokelat, kuning, atau tak berwarna.bahan baku kimia, diperoleh melalui metode kimia dari zircon (ZrO2·SiO2) dan muncul sebagai bubuk putih atau sedikit kuning.

ZrO2 murni memiliki tiga fase kristal pada tekanan atmosfer: monoklinik, tetragonal, dan kubik, dalam urutan suhu yang meningkat.

Stabil ZrO2 dapat diklasifikasikan lebih lanjut menjadi ZrO2 sebagian stabil dan ZrO2 sepenuhnya stabil,dengan yang terakhir menunjukkan koefisien perluasan termal yang lebih besar dan stabilitas kejut termal yang lebih rendah daripada yang pertamaOleh karena itu, sebagian stabil ZrO2 sering digunakan sebagai agen pengeras dalam keramik dan bahan tahan api.

(3) Zirkonia Desilikasi

Dalam produksi bahan tahan api corundum zirconia (AZS) yang ditumbuk di luar negeri, selain menggunakan konsentrat silikat zirconium,sebagian besar bahan baku "zirkonia desilikasi" ditambahkanTujuan ini berganda: untuk menyesuaikan dan menstabilkan formula, dan untuk meningkatkan dan mengoptimalkan kinerja produk.

(4) Zirconia Corundum Mullite

Bahan asli untuk produk ini adalah alumina industri, kaolin, dan zircon. Mereka digiling halus, dicampur seragam, semi-kering ditekan menjadi bola, dan disinter pada suhu 300 sampai 1700 ° C.Studi menunjukkan bahwa peningkatan kandungan zircon mengarah pada suhu sintering yang lebih tinggi, mengurangi penyusutan total, dan meningkatkan pori-pori tertutup. reaksi ini berkontribusi pada zirconia corundum mullite sinter memiliki kepadatan dan kekuatan yang lebih tinggi,serta ketahanan terhadap kejutan termal yang lebih baik stabilitas.

6Bahan baku produk berbasis krom

Salah satu bahan baku utama untuk memproduksi bahan tahan api berbasis kromium seperti bata kromium, bata kromium-magnesia, dan bata kromium-magnesia adalah bijih kromium atau kromat.Chromite adalah campuran dari berbagai mineral, dan komposisinya berfluktuasi secara signifikan, yang menyebabkan variasi sifat kimia dan fisik.dengan mineral ini seringkali magnesium silikatSelain Cr2O3, bijih besi kromium juga mengandung Al2O3, Fe2O3, MgO, dll.karena adanya magnesium dan zat besi, sering dinyatakan sebagai (Mg, Fe) Cr2O3.

Bahan baku yang disebutkan adalah bahan baku tahan api yang umum digunakan. Dengan kemajuan teknologi tahan api yang terus-menerus, berbagai bahan baku telah menjadi lebih luas.telah difokuskan pada pengembangan bahan sintetis buatan yang berkinerja lebih baik dan bahan baku daur ulang sumber daya yang lebih ramah lingkungan (seperti besi silikon nitrida dan seelon), didorong oleh kekhawatiran lingkungan dan kehabisan sumber daya alam.