Classificatie van vuurvaste grondstoffen

Met de ontwikkeling van technologie op hoge temperatuur. De vereisten voor vuurvaste materialen nemen voortdurend toe en het is vereist om nieuwe vuurvaste materialen te ontwikkelen om aan de gebruiksvereisten te voldoen. Naast het verkennen van natuurlijke grondstoffen, zijn ook synthetische vuurvaste grondstoffen, zoals carbiden, nitriden en boriden, met succes ontwikkeld. Daarnaast zijn ook grondstoffen van anorganische vezels en holle kogels (zie isolerende vuurvaste materialen) ontwikkeld; In de hulpgrondstoffen zitten veel soorten organische en anorganische bindmiddelen. De classificatie van vuurvaste grondstoffen is niet helemaal consistent in de wereld. Volgens chemische eigenschappen is het verdeeld in zure vuurvaste grondstoffen, basische vuurvaste grondstoffen en neutrale vuurvaste grondstoffen. Vuurvaste grondstoffen worden echter over het algemeen verdeeld in Al2O3-SiO2-serie vuurvaste grondstoffen, basis vuurvaste grondstoffen, vuurvaste grondstoffen voor thermische isolatie, vuurvast bindmiddel en andere vuurvaste grondstoffen.
Al2O3-SiO2 vuurvaste grondstoffen omvatten silica, semi-kiezelhoudende klei (inclusief pyrofylliet), vuurvaste klei (inclusief kaoliniet) en zijn klinker, bauxiet (inclusief sillimanietgroepmineralen, bauxiet, mulliet) en zijn klinker, korund en industrieel aluminiumoxide, enz.
Halfzure grondstof (voornamelijk vuurvaste klei)
In de vorige classificatie stond klei vermeld in zure grondstoffen, wat niet geschikt was. De zure basis van vuurvaste grondstoffen is gebaseerd op vrij kiezelzuur (SiO2), omdat volgens de chemische samenstelling van vuurvaste klei en kiezelhoudende grondstoffen, het vrije kiezelzuur in vuurvaste klei veel minder is dan dat van kiezelhoudende grondstoffen. Omdat er 30 procent ~ 45 procent aluminiumoxide in het algemeen vuurvaste klei is, en aluminiumoxide zelden in vrije toestand is, is het gebonden om te combineren met silica om kaoliniet te vormen (Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O). Zelfs als er weinig overtollig silica is, is het effect ervan erg klein. Daarom is de zure eigenschap van vuurvaste klei veel zwakker dan die van kiezelhoudende grondstof. [2]
Sommige mensen geloven dat de vuurvaste klei bij hoge temperatuur uiteenvalt in vrij kiezelzuur en vrij aluminiumoxide, maar het blijft niet hetzelfde. Wanneer het verder wordt verwarmd, zullen vrij kiezelzuur en vrij aluminiumoxide worden gecombineerd om Yinglaite (3Al2O3 · 2SiO2) te vormen. Yinglai-steen heeft een goede zuurbestendigheid tegen alkalische slakken. Tegelijkertijd worden door de toename van het aluminiumoxidegehalte in vuurvaste klei de zure stoffen geleidelijk zwakker. Wanneer het aluminiumoxide 50 procent bereikt, verschijnen alkalische of neutrale eigenschappen. Vooral de onder ultrahoge druk gemaakte baksteen heeft een hoge dichtheid, fijne compactheid, lage porositeit en een sterkere weerstand tegen alkalische slakken bij hoge temperaturen dan silica. Qua corrosiviteit is Yinglai-steen ook erg traag, dus we denken dat het gepast is om vuurvaste klei als halfzure grondstof te vermelden. Vuurvaste klei is de meest elementaire en meest gebruikte grondstof in de vuurvaste industrie. [2]
Neutrale grondstoffen
Neutrale grondstoffen zijn voornamelijk chromiet, grafiet en siliciumcarbide (handmatig vervaardigd), die bij geen enkele temperatuur reageren met zure of alkalische slakken. Op dit moment zijn er twee van dergelijke grondstoffen in de natuur, namelijk chromiet en grafiet. Naast natuurlijk grafiet bestaat er ook kunstmatig grafiet. Deze neutrale grondstoffen hebben een aanzienlijke weerstand tegen slakken en zijn het meest geschikt voor gebruik als tussenlaag van alkalisch vuurvast materiaal en zuur vuurvast materiaal. [2]
Fundamentele vuurvaste grondstoffen
Het zijn voornamelijk magnesiet (magnesiet), dolomiet, kalk, olivijn, serpentijn, grondstoffen met een hoog aluminiumoxide (soms neutraal). Deze grondstoffen hebben een sterke weerstand tegen alkalische slakken en worden meestal gebruikt voor het bouwen van alkalische ovens, maar ze zijn bijzonder gemakkelijk te reageren met zure slakken om zouten te vormen.
Speciale vuurvaste materialen: voornamelijk zirkoniumoxide, titaniumoxide, berylliumoxide, ceriumoxide, thoriumoxide, yttriumoxide, enz. Deze grondstoffen hebben een verschillende mate van weerstand tegen verschillende slakken. Vanwege de beperkte bron van grondstoffen kunnen ze echter niet op grote schaal worden gebruikt in de vuurvaste industrie en kunnen ze alleen in speciale omstandigheden worden gebruikt. Daarom worden ze gewoonlijk speciale vuurvaste grondstoffen genoemd. [2]
Kiezelhoudende grondstof
Bijvoorbeeld kwarts, tridymiet, cristobaliet, chalcedoon, vuursteen, opaal, kwartsiet, witte silica, diatomiet, deze kiezelhoudende grondstoffen bevatten minimaal 90 procent siliciumoxide (SiO2) en de pure grondstoffen bevatten meer dan 99 procent siliciumoxide. Kiezelhoudende grondstoffen zijn zuur in de chemische dynamiek bij hoge temperatuur. Wanneer metaaloxiden bestaan ​​of ermee in contact komen, reageren ze chemisch en combineren ze om smeltbare silicaten te vormen. Daarom, als een kleine hoeveelheid metaaloxide in de siliciumhoudende grondstof aanwezig is, zal de hittebestendigheid ervan ernstig worden aangetast. [2]
Al2O3-SiO2 vuurvaste grondstoffen omvatten silica, semi-kiezelhoudende klei (inclusief pyrofylliet), vuurvaste klei (inclusief kaoliniet) en zijn klinker, bauxiet (inclusief sillimanietgroepmineralen, bauxiet, mulliet) en zijn klinker, korund en industrieel aluminiumoxide, enz.
Basis vuurvaste grondstoffen: gecalcineerde of gesmolten materialen zoals kalksteen, dolomiet, magnesiet, bruciet, forsteriet, magnesia-aluminiumoxide spinel, magnesia-chroom spinelzand, enz.
Andere vuurvaste materialen: zirkoon (inclusief zirkoniumoxide), chromiet, carbide, grafiet, nitride en boride.
Isolerende en vuurvaste grondstoffen: perliet, vermiculiet, diatomiet, minerale wol, zwevende kralen, vuurvaste vezels en holle bollen.