Ateşe dayanıklı hammaddeler, ateşe dayanıklı malzeme ürünlerinin üretimi için gerekli olan temel malzemelere atıfta bulunur.Yangına dayanıklı hammaddelerin çoğu doğal minerallerdir., Ateş karşıtı kil, yüksek alümina baksit, silikon, kromit, magnesit, kaolin, magnesia olivin, zirkon, andalusit, silikon karbür, korund vb.Ateşe dayanıklı malzemelerin kapsamlı performans gereksinimlerinin sürekli iyileştirilmesiyle, endüstriyel hammaddeler ve endüstriyel alümina, sentetik mullite, yapay ateşe dayanıklı lifler ve yapay ateşe dayanıklı içi boş küreler gibi yapay olarak sentezlenmiş malzemeler,Ateşe dayanıklı malzemelerin üretiminde giderek daha fazla kullanılmaktadır.Ateşe dayanıklı ürünlerin kalitesi ve maliyet etkinliği büyük ölçüde hammaddelerin doğru seçimine ve rasyonel kullanımına bağlıdır.
Yangına dayanıklı hammaddeler kimyasal özelliklerine göre asidik yangına dayanıklı hammadde, alkali yangına dayanıklı hammadde ve nötr yangına dayanıklı hammadde olarak sınıflandırılabilir.Ayrıca kaynaklarına göre doğal mineral hammaddeler ve yapay olarak sentezlenmiş hammaddeler olarak da sınıflandırılabilir.Genel olarak, ateşe dayanıklı malzemelerin üretiminde, hammaddeler daha sonra birincil malzemeler ve yardımcı malzemeler olarak sınıflandırılır.
Doğal mineral veya yapay olarak sentezlenmiş ateş dayanıklı ürünlerin üretimi için kullanılan hammaddeler, mineralojik açıdan,Gerekli ürün özelliklerini karşılamak için yeterince yüksek bir refraktörlüğe sahiptir. Süreç açısından, üretim sürecinin temel gereksinimlerini karşılamalıdır.Ürünlerin kullanım gereksinimlerini karşılayabilmeleri gerekir., özellikle yüksek sıcaklık performansına yönelik talepler.
Ateş karşıtı hammaddeler genellikle alüminyum-silikon ateş karşıtı hammadde (silikas, kil, yüksek alümine vb.), alkali ateş karşıtı hammadde,Termal yalıtım ateşli hammaddeler, ve diğer ateşli hammaddeler.
1Siliköz hammaddeler
Kuvars varyasyonlarının hacim etkisi nedeniyle, silik tuğlalar da doğrudan silik kayaları kullanarak üretilir.ve kumtaşı.Siliköz kayalardaki ana bileşen SiO2 olup diğer bileşenler kirlilik olarak kabul edilir.Yangına dayanıklı malzemelerde kullanılan silik li hammaddeler genel olarak kristal granüllere ve bağlanmış silik kayalara ayrılır.
2. Çamurlu hammaddeler
Ateşe dayanıklı kil, ateşe dayanıklı alüminyum silikat malzemelerinin üretimi için birincil hammadde olup, ateşe dayanıklılık gereksinimleri çeşitli sert, yumuşak (yarı yumuşak) killerden daha fazladır.ve 1580°C'den fazla sıcaklık direnci olan kil şistleri, toplu olarak ateşe dayanıklı kil olarak adlandırılır.
Doğal ateşe dayanıklı kil, tipik olarak kaolinit (Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O) ile hidroliz edilmiş silikatları temsil eden birincil bileşen olarak temel olarak kil minerallerinden oluşur.limonit, goethite ve organik madde, bir karışım oluşturur. Bu eşit olmayan mineral çoğunlukla çapı 1,2μm'den küçük dağılmış parçacıklardan oluşur.
Kilin farklı oluşum süreçlerine dayanarak, birincil kil ve ikincil kil olarak sınıflandırılabilir.Temel kil, ana kayaların (örneğin feldspat) istikrarsızlaşması sonucu oluşmuş ve istikrarsızlaştıktan sonra yerlerinde kalan kilden oluşurSekonder kil, başka yerlere taşınmış ve doğal dinamik koşullar altında yeniden depolanmış kildir.ve yüksek plastiklik.
Ateşe dayanıklı malzemeler endüstrisinde yaygın olarak kullanılan ateşe dayanıklı killer, genel olarak aşağıdaki iki tipte sınıflandırılabilir:
(1) Sert kil:
Sert kil yoğun bir yapıya, yüksek sertliğe, son derece ince parçacıklara, suda zayıf dispersibiliteye ve çok düşük plastikliğe sahiptir.gri-beyaz, ya da gri. Kabuk benzeri bir kırık yüzeyi vardır, bazıları pürüzsüz ve kaygan bir hisse sahiptir ve hava koşullarına ve parçalara ayrılma eğilimindedir.
2.Yumşak (Yarı yumuşak) kil:
Yumuşak (yarım yumuşak) kil genellikle blok benzeri şekillerde, gevşek ve yumuşak bir yapıya ve nispeten iyi bir plastikliğe sahiptir.Bu tür kilin rengi, kirliliklerin türleri ve konsantrasyonlarındaki farklılıklar nedeniyle önemli ölçüde değişir.Gri ve koyu gri ile siyah arasında değişebilir ve bazı durumlarda mor, açık kırmızı veya beyaz renkler gösterebilir.
3Yüksek alüminyum malzemeleri.
(1) Bauksit:
Bauksit, kahverengi erimiş alümina üretimi için birincil hammadde olarak kullanılır. Al2O3 içeriği% 88 ila% 90 olan yüksek alümina klinkeri, yarı kırılgan korund için ana malzeme olarak hizmet eder.Beyaz erimiş alümina üretimi için, yoğun korund vb., Alüminyum oksit hammadde olarak kullanılır.ana mineralleri diaspor (Al2O3 • H2O) ve boehmit (Al2O3•3H2O).
Çin, Sarı Nehir'in kuzeyindeki Shanxi, Hebei ve Shandong'dan, orta bölgedeki Henan ve Guangxi'ye kadar uzanan üretim alanlarıyla son derece bol miktarda boksit rezervlerine sahiptir.Güneybatıda Guizhou ve Yunnan'aÇin'deki yüksek alümina klinkeri için ana üretim alanları şu anda Shanxi, Henan ve Guizhou'da.Çin'deki yüksek alümina baksitinin ana mineralleri diaspor içerir, boehmit, kaolinit ve pirofillit. Mineral kompozisyonlarına göre üç tipte sınıflandırılırlar: diaspor-kaolinit tipi (DK), boehmit-kaolinit tipi (BK),ve diaspor-pirofillit tipi (DP)Bunlardan en çok kullanılanı DK tipi yüksek alümina bauksitidir. DK tipi yüksek alümina klinkeri, Al2O3 içeriğine göre S, I, IIA, IIB, III vb. sınıflara ayrılır.
(2) Sintered Corundum ve Fused Corundum
Yapay korund üretimi, endüstriyel alümina veya yüksek alümina baksitini ana hammadde olarak kullanır ve elektrikli bir ark fırında erir.korund levhası benzeri alüminyum oksit sinterleme yöntemi ile üretilebilirBu yöntemde, endüstriyel alümina tozu ana hammadde olup, işlem kalsinasyon, ince öğütme, peletize etme ve sinterleme içerir.Bu üretim yöntemi teknik zorluklar doğuruyor, ancak elde edilen ürünler yüksek dayanıklılık, güçlü erozyon direnci ve iyi termal şok istikrarına sahiptir.
"Yarı kırılabilir korund" terimi esas olarak yüksek alümina bauksit bazlı yoğun erimiş korund'u, Al2O3 içeriğinin% 98'i aşan ve görünen gözenekliğinin% 4'ten daha az olduğunu ifade eder.Yüksek alümina baksitinin elektrikle erimesiyle, azaltma atmosferleri ve kontrollü koşullar altında üretilir.Korund kristalleri, tipik olarak 1 ila 15 mm arasında değişen, hematit, alüminyum titanat ve katı çözeltmeleri de dahil olmak üzere ana kirlilikleri içeren granülerdir.
(3) Mullite
Mullit, esas olarak 3Al2O3•2SiO2 kristal fazından oluşan ateşe dayanıklı bir malzemedir.Doğal mullite nadirdir.Mullite, istikrarlı kimyasal özelliklere sahiptir ve hidroflorik asitte çözünmezdir.Yüksek sıcaklıklarda mükemmel mekanik ve termal özelliklere sahiptir..
Sentetik mullite ve ürünleri yüksek yoğunluk, yüksek saflık, yüksek sıcaklık yapısal dayanıklılık, yüksek sıcaklıklarda düşük sürünme hızı, küçük termal genişleme katsayısı,Kimyasal erozyona karşı güçlü direnç, ve termal şoka dayanıklı.
(4) Silimanit Grubu Mineralleri
Silimanit grubu mineralleri arasında genellikle "üç taş" olarak adlandırılan kyanit, andalusit ve sillimanit vardır." Bu mineraller aynı kimyasal bileşiği paylaşır ama farklı kristal yapıları vardır.Yüksek sıcaklıklara ısıtıldıklarında, hepsi küçük bir miktar erimiş SiO2 üreterek hacim genişlemesine eşlik ederek mullite'ye dönüşür.
Bu mineraller arasındaki ısısal genişleme derecesindeki farklılıklar nedeniyle, doğrudan kullanımları farklıdır.Doğrudan ham halinde kullanılır.Diğer taraftan, sillimanit ve kyanit sıklıkla karışıma genişletici maddeler şeklinde eklenir.Özellikle şekilsiz ateşe dayanıklı malzemelerin üretimindeTuğla yapımında kullanıldıklarında, özellikle klinker şeklinde sinterlenmesi gereken kyanit durumunda klinker haline getirilmeleri gerekir.
4.Alkalin Ateş Çıkarıcı Malzemeler
4.1 Magnezyum malzemeleri
(1) Magnezit Cevheri
Çin'de, magnezit cevheri esas olarak iki tipte sınıflandırılır: kristal magnezit cevheri ve amorf magnezit cevheri.Magnezit cevheri için ana dağıtım alanları Liaoning ve Shandong eyaletlerindedir.Magnezit cevherindeki ana kirlilik talktır ve bazı magnezit cevherlerinde daha yüksek düzeyde CaO bulunur, dolomit ikincil mineraldir.Magnezit cevheri beş seviyeye ayrılır (SMagnezyum kumunun magnezyum tuğlaları üretmek için kalsinasyonunda sadece S ve I sınıfları kullanılır.
Yüksek saflıkta magnezyum kumunun hazırlanması için iki aşamalı bir flotasyon yöntemi ve iki aşamalı bir kalsinasyon yöntemi kullanılarak,Bu işlemle elde edilen yüksek saflıkta magnezyum kum, çeşitli yüksek performanslı yangın geçirmez ürünlerin geliştirilmesi için hammadde olarak kullanılabilir..
(2) Magnezyum İçeren Diğer Mineraller
Magnezyum yanıcı malzemelerinde, forsteritten yapılan ürünlerde, ana mineral bileşenleri forsterit (2MgO·SiO2) ve periklaz (MgO) 'dır.Bu ürünler erimiş demir oksidasyonuna karşı güçlü bir dirençle karakterize edilir.Bu ürünlerin üretimi için kullanılan ana hammaddeler dunit ve serpentinittir.
4.2 Dolomit malzemeleri
Dolomit, öncelikle magnezyum karbonat (MgCO3) ve kalsiyum karbonat (CaCO3) karmaşık bir tuzdan oluşan ateşe dayanıklı bir malzemedir. Kimyasal formülü CaMg(CO3) 2 veya MgCO3 • CaCO3 'dir.CaO 30 teorik bileşimi ile.41%, MgO 21.87%, CO2 47.72%. CaO/MgO oranı 1.39, ve sertliği 3.5 ila 4.
Çin, nispeten saflığı ile bilinen bol ve yaygın olarak dağıtılmış dolomit kaynaklarına sahiptir.Shandong gibi eyaletler, Hubei, Shaanxi, Guangxi, Gansu, Jiangxi, Anhui, Sichuan, Yunnan ve Hunan'da bol miktarda yatak bulunmaktadır.
5Zirkonyum bazlı ürün hammaddeleri
(1) Zirkon
Zirkon (ZrO2 · SiO2 veya ZrSiO4) zirkonyum bazlı ürünler ve zirkonya ürünleri üretimi için birincil hammadde.Guangdong eyaletinde de bulunur., Guangxi Zhuang Özerk Bölgesi, Shandong Eyaleti, Fujian Eyaleti ve Tayvan Eyaleti.
Zirkon'un teorik bileşimi ZrO2 67.01%, SiO2 32.99%'dur.Bu hammaddenin ürün üretimi için kullanıldığında gerekli koruyucu önlemler alınmalıdır..
Zirkon, 20 ila 1000 ° C arasında 3.72 W / ((m · K) ölçerek nispeten düşük bir ısı iletkenliğine sahiptir. Genişleme katsayısı da nispeten düşüktür, 1000 ° C'de 4.6 × 10-6 / ° C'ye ulaşır.İki yönde genişleme katsayısıZirkon, yüksek kimyasal inertliği gösterir ve asitlerle reaksiyonlara dirençlidir.Cam erimişleri ile daha az derecede reaksiyona girer ve genellikle metallürji ve cam endüstrileri için ateşli malzemelerde kullanılır..
(2) Monoklinik Zirkonya
Doğal monoklinik zirkonya (ZrO2) genellikle siyah, kahverengi, sarı veya renksiz formlarda düzensiz bloklar olarak görünür.Kimyasal hammaddedir, kimyasal yöntemlerle zirkon (ZrO2·SiO2) 'dan elde edilir ve beyaz veya hafif sarı bir toz olarak görünür.
Saf ZrO2 atmosferik basınçta üç kristal fazına sahiptir: monoklinik, tetragonal ve kübik, sıcaklığın yükselen sırasıyla.
Istikrarlı ZrO2, daha sonra kısmen istikrarlı ZrO2 ve tamamen istikrarlı ZrO2 olarak sınıflandırılabilir.Sonuncusu, daha büyük bir termal genişleme katsayısı ve daha düşük termal şok istikrarına sahipBu nedenle, kısmen istikrarlı ZrO2, genellikle seramiklerde ve ateşe dayanıklı malzemelerde sertleştirme maddesi olarak kullanılır.
(3) Desilikasyon Zirkonya
Yurtdışında erimiş zirkonya korund (AZS) ateşli malzemelerinin üretimi için, zirkonyum silikat konsantratının yanı sıra,Çoğunlukla belirli miktarda "desilikasyon zirkonya" hammaddesi eklenir.Amaç iki yönlüdür: formülü ayarlamak ve dengelemek ve ürün performansını iyileştirmek ve optimize etmek.
(4) Zirkonya Corundum Mullite
Bu ürünün orijinal malzemeleri endüstriyel alümina, kaolin ve zirkon'dur.Araştırmalar zirkon içeriğinin arttığını göstermektedir daha yüksek sinterleme sıcaklığına yol açarBu reaksiyonlar sinterli zirkonya korund mullitinin daha yüksek yoğunluğa ve dayanıklılığa sahip olmasına katkıda bulunur.Ayrıca daha iyi termal şok dayanıklılığı ve istikrarı.
6.Krom bazlı ürün hammaddeleri
Krom tuğlaları, krom-magnezyum tuğlaları ve magnezyum-krom tuğlaları gibi krom bazlı yangın geçirmez malzemelerin üretimi için kullanılan birincil hammaddelerden biri krom cevheri veya kromittir.Kromit çeşitli minerallerin karışımıdır., ve hem kimyasal hem de fiziksel özelliklerinde değişikliklere yol açan, bileşimi önemli ölçüde dalgalanır.Bu mineraller genellikle magnezyum silikatlarıdır., örneğin serpentin, forsterit ve olivin. Cr2O3'e ek olarak, krom demir cevheri de Al2O3, Fe2O3, MgO vb içerir.Magnezyum ve demir varlığı nedeniyle, genellikle (Mg, Fe) Cr2O3 olarak ifade edilir.
Söz konusu malzemeler yaygın olarak kullanılan ateşe dayanıklı hammaddelerdir. Ateşe dayanıklı teknolojinin sürekli ilerlemesiyle birlikte, hammadde çeşitliliği daha da genişlemiştir.Daha iyi performans gösteren yapay sentetik malzemelerin ve daha çevre dostu kaynak geri dönüştürülmüş hammaddelerin (silikon nitrit demir ve seelon gibi) geliştirilmesine odaklandı., çevresel kaygılar ve doğal kaynakların tükenmesi nedeniyle.