Sześć najczęściej stosowanych surowców do materiałów ogniotrwałych.

Surowe materiały ogniotrwałe są podstawowymi materiałami wymaganymi do produkcji wyrobów ogniotrwałych.Większość ogniotrwałych surowców to minerały naturalne, takich jak glina ogniotrwała, bauksyt o wysokiej zawartości aluminatu, krzemionka, chromit, magnezit, kaolin, magnezooliwina, cyrkon, andalusyt, węglik krzemu, korund itp.Wraz z ciągłym doskonaleniem ogólnych wymagań dotyczących wydajności materiałów ogniotrwałych, surowców przemysłowych i sztucznie syntetyzowanych materiałów, takich jak alumina przemysłowa, syntetyczny mullit, sztuczne ogniotrwałe włókna i sztuczne ogniotrwałe puste kule,są coraz częściej stosowane w produkcji materiałów ogniotrwałychJakość i opłacalność produktów ogniotrwałych zależą w dużej mierze od właściwego doboru i racjonalnego wykorzystania surowców.

Surowe surowce ogniotrwałe można klasyfikować na podstawie ich właściwości chemicznych na surowce kwasowe ogniotrwałe, surowce alkaliczne ogniotrwałe i surowce neutralne ogniotrwałe.Można je również podzielić według ich źródła na surowce mineralne naturalne i sztucznie syntetyzowane surowceOgólnie rzecz biorąc, w produkcji materiałów ogniotrwałych surowce są dalej klasyfikowane na materiały pierwotne i materiały pomocnicze.

Surowce wykorzystywane do produkcji produktów ogniotrwałych, naturalnych minerałów lub sztucznie syntetyzowanych, muszą, z punktu widzenia mineralogicznego,posiadają wystarczająco wysoką refrakcyjność do spełnienia wymaganych specyfikacji produktuZ punktu widzenia procesu powinny one spełniać podstawowe wymagania procesu produkcyjnego.powinny być w stanie spełniać wymagania dotyczące stosowania produktów, zwłaszcza wymagania dotyczące wydajności w wysokich temperaturach.

Odporne surowce są powszechnie klasyfikowane jako aluminiowo-krzemowe odporne surowce (takie jak krzemionka, glina, wysokiej zawartości aluminy itp.), alkaliczne odporne surowce,surowce o odporności ogniową do izolacji termicznej, i innych ogniotrwałych surowców.

1.Sruby krzemianowe
Ze względu na wpływ objętościowy wariantów kwarcu cegły krzemianowe są również bezpośrednio produkowane z wykorzystaniem skał krzemianowych.i piaskowiecGłównym składnikiem skał krzemowych jest SiO2, a inne składniki są uważane za zanieczyszczenia.Surowiec krzemianowy stosowany w materiałach ogniotrwałych jest ogólnie podzielony na granule krystaliczne i związane skały krzemianowe.

2.Glinne surowce
Glinka ogniotrwała jest podstawowym surowcem do produkcji materiałów ogniotrwałych aluminio-silikatów, a jej wymagania dotyczące ogniotrwałości przekraczają wymagania różnych glin twardych, miękkich (półmiękkich),i łupków glinianych o odporności temperatury powyżej 1580°C, zwane łącznie ogniotrwałą gliną.

Naturalna glina ogniotrwała składa się zazwyczaj głównie z minerałów glinianych, z kaolinitem (Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O) jako podstawowym składnikiem, reprezentującym nawodnione krzemiany.LimonitTen nienormalny minerał składa się głównie z rozproszonych cząstek o średnicy mniejszej niż 1,2 μm.

W oparciu o różne procesy formowania gliny można ją podzielić na gliny pierwotne i wtórne.Glinę pierwotną określa się jako glinę powstałą w wyniku zwyrodnienia kamieni macierzystej (np. feldsparu), która pozostaje na miejscu po zwyrodnieniuGlinę wtórną, zwaną również gliną osadową, jest gliną, która została przeniesiona do innych miejsc i ponownie złożona w naturalnych warunkach dynamicznych.i wysoka plastyczność.

Glinę ogniotrwałą, powszechnie stosowaną w przemyśle materiałów ogniotrwałych, można zasadniczo podzielić na dwa rodzaje:

1) Glinę twardą:
Gęsta glina charakteryzuje się gęstą strukturą, wysoką twardością, niezwykle drobnymi cząstkami, słabą rozproszalnością w wodzie i bardzo niską plastycznością.szaro-białyMa powierzchnię złamaną podobną do skorupy, niektóre są gładkie i śliskie, a także są podatne na pogorszenie się i rozbicie się na fragmenty.

2) Glinę miękką (półmiękką):
Miękka (półmiękka) glina występuje zazwyczaj w postaci blokowej, z luźną i miękką strukturą i stosunkowo dobrą plastycznością.Kolor tego rodzaju gliny znacznie się różni ze względu na różnice w rodzajach i stężeniach zanieczyszczeńMoże być od szarej i ciemno szarej do czarnej, a w niektórych przypadkach może wykazywać fioletowy, jasnoczerwony lub biały kolor.

3Materiały o wysokiej zawartości aluminium

(1) Bauksyt:
Bauksyt jest podstawowym surowcem do produkcji brązowego stopionego glinu.Do produkcji białej aluminiowej stali stopionejBauksyt jest znany również jako łupek wysokiego poziomu aluminatu lub łupek aluminiowy,z głównymi minerałami diasporą (Al2O3 • H2O) i boehmitem (Al2O3 • 3H2O).

Chiny posiadają niezwykle obfite zapasy boksytu, a obszary produkcji rozciągają się od Shanxi, Hebei i Shandong na północ od Żółtej Rzeki, przez Henan i Guangxi w regionie centralnym,do Guizhou i Yunnan na południowym zachodzieGłówne obszary produkcji klinkeru o wysokiej zawartości aluminatu w Chinach znajdują się obecnie w Shanxi, Henan i Guizhou.Główne minerały wysokiej zawartości bauksytu w Chinach to diaspora, boehmit, kaolinit i pirofilyt. W oparciu o ich skład mineralny, są one klasyfikowane na trzy typy: diaspora-kaolinit (DK), boehmit-kaolinit (BK),i typu diasporopirofilitu (DP)Wśród nich najczęściej stosowany jest bauksyt wysokiej zawartości aluminatu typu DK. Klinker wysokiej zawartości aluminatu typu DK jest dalej klasyfikowany w oparciu o zawartość Al2O3 do klas S, I, IIA, IIB, III itp.

(2) Korund zsinterowany i korund stopiony

Sztuczna produkcja korundu wykorzystuje jako główne surowce aluminium przemysłowe lub boksytu o wysokiej zawartości aluminy i jest stopiona w piecu łukowym.Oksyd aluminiowy podobny do płyty korundum można wytworzyć metodą sinterującąW tej metodzie głównym surowcem jest proszek aluminiowy przemysłowy, a proces obejmuje kalcynację, drobne szlifowanie, peletyzację i sinter.Ta metoda produkcji stwarza wyzwania techniczne, ale powstałe produkty wykazują wysoką wytrzymałość, silną odporność na erozję i dobrą stabilność na wstrząsy cieplne.

Określenie "półpłynny korund" odnosi się zasadniczo do gęstego stopionego korundu na bazie wysokiej zawartości bauksytu aluminatowego, o zawartości Al2O3 przekraczającej 98% i o pozornej porowatości mniejszej niż 4%.Jest wytwarzany poprzez elektryczne stopienie wysokiej zawartości bauksytu aluminiowego w atmosferze redukcyjnej i w kontrolowanych warunkachKryształy korundu są ziarniste, zazwyczaj w zakresie od 1 do 15 mm, z głównymi zanieczyszczeniami, w tym hematytem, titanatem aluminium i ich rozpuszczeniami stałymi.

(3) Mullite

Mullit to materiał ogniotrwały składający się głównie z fazy krystalicznej 3Al2O3•2SiO2.Rzadko występuje naturalny mullitMulit wykazuje stabilne właściwości chemiczne i jest nierozpuszczalny w kwasie fluorowodorowym.Posiada doskonałe właściwości mechaniczne i termiczne w wysokich temperaturach.

Syntetyczny mullit i jego produkty charakteryzują się wysoką gęstością, wysoką czystością, wysoką wytrzymałością konstrukcyjną w temperaturze, niską szybkością wkręcania się w wysokich temperaturach, małym współczynnikiem rozszerzenia termicznego,silna odporność na erozję chemiczną, i odporność na wstrząsy cieplne.

(4) Minerały z grupy silimanitów

Minerały z grupy silimanitów obejmują kyanit, andalusit i sillimanit, powszechnie określane jako "trzy kamienie." Te minerały mają ten sam skład chemiczny, ale różne struktury krystalicznePo podgrzaniu do wysokich temperatur wszystkie przekształcają się w mullit, wytwarzając niewielką ilość stopionego SiO2 wraz z rozszerzeniem objętości.

Ze względu na różnice w stopniu rozszerzania termicznego między tymi minerałami, ich bezpośrednie wykorzystanie różni się.jest stosowany bezpośrednio w stanie surowymZ drugiej strony sillimanit i kyanit są często dodawane do mieszanki w postaci środków rozszerzających,w szczególności w produkcji materiałów ogniotrwałych bez kształtuW przypadku cegieł, które są wykorzystywane do produkcji cegieł, muszą być przekształcane w klinker, zwłaszcza w przypadku kyanitu, który musi zostać zsinterowany w formę klinkera.

4.Alkaliczne materiały ogniotrwałe
4.1 Materiały magnezyjne

(1) Ruda magnezytowa

W Chinach rudę magnezytową klasyfikuje się głównie na dwa rodzaje: rudę magnezytową krystaliczną i rudę magnezytową amorficzną.Główne obszary dystrybucji rudy magnezytowej znajdują się w prowincjach Liaoning i ShandongGłównym zanieczyszczeniem w rudzie magnezytowej jest talk, a niektóre rudy magnezytowe zawierają również wyższy poziom CaO, a dolomit jest mineralem wtórnym.Ruda magnezytowa jest podzielona na pięć poziomów (S, I, II, III, IV) na podstawie jego składu chemicznego.

Wykorzystując metodę dwuetapowego flotacji i metodę dwuetapowego kalcynacji do przygotowania wysokiej czystości piasku magnezyjnego,Wysokiej czystości piasek magnezyjny uzyskany w tym procesie może być wykorzystany jako surowiec do opracowania różnych produktów ogniotrwałych o wysokiej wydajności.

(2) Inne minerały zawierające magnez

W materiałach ogniotrwałych magnezu, produktach wykonanych z forsteritu, głównymi składnikami mineralnymi są forsteryt (2MgO·SiO2) i peryklaza (MgO).Produkty te charakteryzują się silną odpornością na utlenianie stopionego żelazaGłównymi surowcami do produkcji tych produktów są dunit i serpentynit.

4.2 Materiały dolomitowe

Dolomit jest materiałem ogniotrwałym składającym się głównie ze złożonej soli węglanu magnezu (MgCO3) i węglanu wapnia (CaCO3).o teoretycznym składzie CaO 300,41%, MgO 21,87%, CO2 47,72%, stosunek CaO/MgO wynosi 1.39, a jego twardość wynosi 3,5 do 4.

Chiny posiadają obfite i szeroko rozpowszechnione zasoby dolomitu, znane ze swojej względnej czystości.Prowincje takie jak ShandongDolomity są często kojarzone z wapieniem i magnezitem.

5、Produkt na bazie cyrkonu

(1) Zirkon

Zirkon (ZrO2·SiO2 lub ZrSiO4) jest podstawowym surowcem do produkcji produktów na bazie cyrkonu i produktów z cyrkonia.Znajduje się również w prowincji Guangdong, region autonomiczny Guangxi Zhuang, prowincja Shandong, prowincja Fujian i prowincja Tajwan.

Teoretyczny skład cyrkonu wynosi ZrO2 67,01%, SiO2 32,99%. Często zawiera śladowe pierwiastki, takie jak Ti, Fe i inne tlenki ziem rzadkich, nadające różne stopnie radioaktywności.należy podjąć niezbędne środki ochronne przy użyciu tego surowca do produkcji produktu.

Czirkon ma stosunkowo niską przewodność cieplną, mierząc 3,72 W/m·K w zakresie od 20 do 1000 °C. Jego współczynnik rozszerzenia jest również stosunkowo niski, osiągając 4,6 × 10-6/°C w temperaturze 1000 °C.Współczynniki rozszerzenia w dwóch kierunkachZyrkon wykazuje wysoką obojętność chemiczną, odporność na reakcje z kwasami.Reaguje w mniejszym stopniu ze stopieniami szkła i jest powszechnie stosowany w materiałach ogniotrwałych dla przemysłu hutniczego i szklanego.

(2) Zirkonia monokliniczna

Naturalny monokliniczny cyrkonia (ZrO2) często pojawia się jako nieregularne bloki w czarnej, brązowej, żółtej lub bezbarwnej postaci.surowiec chemiczny, otrzymuje się metodami chemicznymi z cyrkonu (ZrO2·SiO2) i występuje jako biały lub lekko żółty proszek.

Czyste ZrO2 ma trzy fazy krystaliczne pod ciśnieniem atmosferycznym: monokliniczne, tetragonalne i sześcienne, w porządku wzrostowym temperatury.

Stabilny ZrO2 można dalej sklasyfikować na częściowo ustabilizowany ZrO2 i w pełni ustabilizowany ZrO2,z tym, że ostatnie wykazują większy współczynnik rozszerzenia termicznego i niższą stabilność termiczną w stosunku do poprzedniegoDlatego częściowo ustabilizowany ZrO2 jest często stosowany jako środek twardniczy w ceramikach i materiałach ogniotrwałych.

(3) Desilikatowany cyrkonia

W przypadku produkcji materiałów ogniotrwałych z corundum zirkonium odlewanego (AZS) za granicą, oprócz wykorzystania koncentratu krzemianu cyrkonium,W większości przypadków dodaje się pewną ilość surowca "desilikowanego cyrkonium"Celem jest podwójne: dostosowanie i stabilizacja formuły oraz poprawa i optymalizacja wydajności produktu.

(4) Zirkonia Corundum Mullite

Pierwotne materiały do tego produktu to alumina przemysłowa, kaolin i cyrkon. Są one drobno mielone, równomiernie mieszane, półsucho tłoczone na kule i spiekające w temperaturze od 300 do 1700 ° C.Badania pokazują, że zwiększenie zawartości cyrkonu prowadzi do wyższej temperatury spiekania, zmniejszenie całkowitego kurczenia i zwiększenie zamkniętych porów.oraz lepsza odporność na wstrząsy cieplne, stabilność.

6.Surowce produktów na bazie chromu

Jedną z podstawowych surowców do produkcji materiałów ogniotrwałych na bazie chromu, takich jak cegły chromowe, cegły chromowo-magnezyjne i cegły magnezyjno-chromowe, jest rudę chromu lub chromit.Chromit jest mieszaniną różnych minerałów, a jego skład znacznie się zmienia, co prowadzi do zmian zarówno w właściwościach chemicznych, jak i fizycznych.z tymi minerałami często jako silikaty magnezuOprócz Cr2O3, rudę żelaza chromu zawiera również Al2O3, Fe2O3, MgO itp.z powodu obecności magnezu i żelaza, jest często wyrażana jako (Mg, Fe) Cr2O3.

W ostatnich latach, wraz z ciągłym postępem technologii ogniotrwałych, różnorodność surowców stała się coraz bardziej rozległa.koncentruje się na opracowywaniu bardziej wydajnych sztucznych materiałów syntetycznych i bardziej przyjaznych dla środowiska surowców pochodzących z recyklingu zasobów (takich jak żelazo z azotkiem krzemu i seelon), napędzane obawami o środowisko i wyczerpaniem zasobów naturalnych.