Tűzálló nyersanyagok osztályozása

A magas hőmérsékletű technológia fejlődésével. A tűzálló anyagokkal szemben támasztott követelmények folyamatosan növekszenek, a felhasználási követelményeknek megfelelően új tűzálló alapanyagokat kell kifejleszteni. A természetes nyersanyagok kitermelése mellett sikeresen fejlesztettek ki mesterségesen szintetizált tűzálló anyagokat is, mint például karbidok, nitridek, boridok stb. Ezen kívül szervetlen szálak és üreges golyók alapanyagai (lásd hőszigetelő és tűzálló anyagok) is készültek. fejlett; a segédalapanyagokban sokféle szerves és szervetlen kötőanyag található. A tűzálló nyersanyagok osztályozását illetően a világ országai nem teljesen következetesek. Kémiai tulajdonságai szerint savas tűzálló nyersanyagokra, bázikus tűzálló nyersanyagokra és semleges tűzálló nyersanyagokra osztható. A tűzálló nyersanyagokat azonban általában Al2O3-SiO2 sorozatú tűzálló nyersanyagokra, alapvető tűzálló nyersanyagokra, hőszigetelő tűzálló nyersanyagokra, tűzálló kötőanyagokra és egyéb tűzálló nyersanyagokra osztják.
Az Al2O3-SiO2 sorozat tűzálló nyersanyagai közé tartozik a szilícium-dioxid, a félkovás agyag (beleértve a pirofillitet is), a tűzálló agyag (beleértve a kaolinitot is) és klinkerje, a bauxit (sillimanit ásványokat, diaszpórát, mullitot tartalmaz) és klinkerét, korundot és ipari timföld stb.
1. Félsavas nyersanyagok (főleg tűzálló agyag)
A korábbi besorolásban az agyag savas alapanyagként szerepelt, ami valójában nem megfelelő. A tűzálló nyersanyagok savas bázisa a szabad szilícium-dioxidon (SiO2) alapul, mivel a tűzálló agyag és a kovasavtartalmú nyersanyagok kémiai összetétele szerint a tűzálló agyagban a szabad szilícium sokkal kevesebb, mint a szilíciumtartalmú alapanyagokban. Mivel az általánosan tűzálló agyagban 30–45 százalék timföld van, és az alumínium-oxid ritkán van szabad állapotban, szilícium-dioxiddal kell kombinálni, hogy kaolinit (Al2O3 2SiO2 2H2O) keletkezzen, még akkor is, ha többlet szilícium-dioxid van. Nagyon kevés és nagyon csekély hatás. Ezért a tűzálló agyag savassága jóval gyengébb, mint a kovasavas alapanyagoké.
Vannak, akik úgy gondolják, hogy a tűzálló agyag magas hőmérsékleten szabad kovasavvá és szabad alumínium-oxidra bomlik, de nem marad változatlan. A szabad kovasav és a szabad alumínium-oxid együttesen Yinglai kővé (3Al2O3·2SiO2) képződik, ha folyamatosan melegítjük. A Yinglai kő jó savállósággal rendelkezik a lúgos salakkal szemben. Ugyanakkor a tűzálló agyag timföldtartalmának növekedése miatt a savassága fokozatosan gyengül. Amikor az alumínium-oxid eléri az 50 százalékot, lúgosnak vagy semlegesnek tűnik, különösen ez egy agyagtégla, amelyet ultramagas nyomáson készítenek. Sűrűsége, finomsága és tömörsége nagy, porozitása alacsony. Magas hőmérsékleten jobban ellenáll a lúgos salaknak, mint a szilícium-dioxid. A berakott kő erózióját tekintve is nagyon lassú, ezért célszerűbbnek tartjuk a tűzálló agyagot a félsavas alapanyagok közé sorolni. A tűzálló agyag a tűzálló ipar legalapvetőbb és legszélesebb körben használt nyersanyaga.
2. Semleges alapanyagok
A semleges alapanyagok főként kromit, grafit és szilícium-karbid (gyártott), amelyek semmilyen hőmérsékleti viszonyok között nem lépnek kémiai reakcióba savas vagy lúgos salakkal. Jelenleg két ilyen alapanyag van a természetben, a kromit és a grafit. A természetes grafiton kívül létezik mesterséges grafit is. Ezek a semleges alapanyagok jelentős salakállósággal rendelkeznek, és a legalkalmasabbak lúgos tűzálló anyagok és savas tűzálló anyagok közbenső rétegeiként való felhasználásra.
3. Lúgos tűzálló alapanyag
Főleg magnezit (magnezit), dolomit, mész, olivin, szerpentin, magas timföld-alapanyagok (néha semlegesek), ezek az alapanyagok erősen ellenállnak a lúgos salaknak, és többnyire falazathoz használják. Lúgos kemence építése, de különösen egyszerű kémiai reakcióba lépnek a savas salakkal és sókká válnak.
Speciális tűzálló anyagok: főként cirkónium-oxid, titán-oxid, berillium-oxid, cérium-oxid, tórium-oxid, ittrium-oxid stb. Ezek az alapanyagok különböző fokú ellenálló képességgel rendelkeznek a különféle salakokkal szemben, de a korlátozott alapanyagforrás miatt nem terjedhetnek el széles körben tűzálló iparban használatosak, és csak speciális esetekben alkalmazhatók, ezért általában speciális tűzálló alapanyagoknak nevezik.
4. Szilícium alapanyag
Például: kvarc, tridimit, krisztobalit, kalcedon, kovakő, opál, kvarcit, fehér szilícium-dioxid homok, kovaföld, ezek a kovasavas nyersanyagok legalább 90 százalékban szilícium-oxidot (SiO2) tartalmaznak, a tiszta alapanyagok között szilícium-oxid 99 százalékig vagy több. A szilíciumtartalmú nyersanyagok magas hőmérsékletű kémiai dinamikában savasak. Ha fém-oxidok léteznek vagy érintkeznek velük, kémiai reakcióba lépnek, és egyesülve olvadó szilikátokat képeznek. Ezért, ha a szilícium nyersanyag kis mennyiségű fém-oxidot tartalmaz, a hőállósága súlyosan csökken.
Al2O3-SiO2 sorozatú tűzálló nyersanyagok: szilícium-dioxid, félkovás agyag (beleértve a pirofillitet is), tűzálló agyag (beleértve a kaolinitot is) és klinker, bauxit (sillimanit ásványokat, diaszpórát, molibdént tartalmaz) Come kő) és klinker, korund és ipari timföld stb.
Lúgos tűzálló nyersanyagok: égetett anyagok, például mészkő, dolomit, magnezit, brucit, forszterit stb. vagy elektromos fúziós anyagok, magnézium-alumínium spinell, magnézium-króm-spinell homok stb.
Egyéb tűzálló nyersanyagok: cirkon (beleértve a cirkónium-oxidot is), kromit, karbidok, grafit, nitridek és boridok stb.
Hőszigetelő tűzálló alapanyagok: perlit, vermikulit, kovaföld, ásványgyapot, lebegő gyöngyök, tűzálló szálak és üreges golyók stb.