Кои са шестте най-често използвани суровини за огнеупорни материали?

Огнеупорните суровини се отнасят до материалите, необходими за производството на огнеупорни продукти. Той е в основата на производството на огнеупорни материали. Повечето от огнеупорните суровини са естествени минерали (като огнеупорна глина, висок боксит, силициев диоксид, хромова руда, магнезит, доломит, магнезиев оливин, цирконит, кианит, силиманит, андалузит и др.). С непрекъснатото подобряване на всеобхватните изисквания за ефективност на огнеупорните материали, в производството на огнеупорни материали все повече се използват промишлени суровини и синтетични суровини (като промишлен алуминиев оксид, синтетичен мулит, изкуствени огнеупорни влакна, изкуствени огнеупорни кухи топки и др. .). Качеството и цената на огнеупорните продукти зависят до голяма степен от правилния подбор и рационалното използване на суровините.
Огнеупорните суровини според химичните свойства могат да бъдат разделени на киселинни огнеупорни суровини, алкални огнеупорни суровини и неутрални огнеупорни суровини; Според източника могат да бъдат разделени на естествени минерални суровини и синтетични суровини; При нормални обстоятелства суровините за производството на огнеупорни материали се разделят на основни суровини и спомагателни суровини.
Суровините за производството на огнеупорни продукти, независимо дали са естествени минерални суровини или синтетични суровини, трябва да имат достатъчно висока огнеупорност от минералогична гледна точка за производството на продукти; От гледна точка на технологията, тя трябва да може да отговори на основните изисквания на технологията; От гледна точка на производителността на продукта, направен с него, той трябва да може да отговори на производителността на продукта, особено на изискванията за висока температура.
Огнеупорните суровини обикновено се разделят на алуминиево-силициеви огнеупорни суровини (силициеви, глинести, високоалуминиеви и др.), алкални огнеупорни суровини, топлоизолационни огнеупорни суровини и други огнеупорни суровини.
Първо, силициеви суровини
Поради обемния ефект на кварцовите варианти, силициевите тухли също се изработват директно от силициев диоксид, което е общ термин за кварцов кварц, кварцит, кремък и пясъчник. Основният компонент на силициевия диоксид е SiO2, а останалите са примеси. Силициевите суровини, използвани в огнеупорите, са кристални развалини и циментиран силициев диоксид.

Второ, глинени суровини
Шамотът е основната суровина за производството на огнеупорни материали от алуминиев силикат и неговите изисквания за огнеупорност са по-високи от 1580 градуса C за всички видове твърда глина, мека (полу-мека) глина и глинести шисти, които заедно се наричат ​​шамот.
Естественият шамот обикновено е глинеста руда, основно каолинит (Al2O3 2SiO2 2H2O) като негов основен компонент, тоест водосъдържащ силикат като основно тяло и смесен със свободен кварц, пирит, рутил и органични съединения, съставени от смес. Повечето от тези нехомогенни минерали са дисперсии, съставени от частици с диаметър по-малък от 1,2 μm.
Според различното образуване на глина, може да се раздели на: първична глина и вторична глина. Първичната глина се отнася до образуването на глина след изветряне на основната скала (като фелдшпат), която все още остава на място. Вторичната глина, известна още като наносна глина, е глината, пренесена на други места и след това отложена от оригиналната глина при естествени динамични условия, с фин размер на частиците, голяма дисперсия и висока пластичност.
Огнеупорната глина, използвана в огнеупорната промишленост, има главно следните две категории.
① Твърдата глина се характеризира с плътна тъкан, голяма твърдост, изключително фини частици, водата не се разпръсква лесно и пластичността е много ниска. Такива глини обикновено са светлосиви, почти бели или сиви на вид. Счупване, подобно на черупка, някои повърхности имат усещане за гладкост, лесно се разбиват на парчета.
② Меката (полумека) глина често е блокчеста, мека тъкан и добра пластичност. Цветът на тази глина варира значително поради различните видове и съдържание на примеси. От сиво до тъмно сиво до черно; Някои са лилави, бледочервени или бели.
Трето, суровини с високо съдържание на алуминий
(1) Боксит
Бокситът е основната суровина за производството на кафяв корунд, а високоалуминиевият клинкер със съдържание на Al2O3 от 88% 90% е основната суровина за суббял корунд. Производство на бял корунд, плътен корунд и друг алуминиев оксид като суровини. Бокситът е известен също като висок боксит или боксит, основните минерали са диаспор (Al2O3 H2O) и трихидрат (Al2O33H2O).

Китай има огромни запаси от боксит: той се произвежда от Шанси, Хъбей и Шандун на север от Жълтата река, през Хенан и Гуанси в централен Китай, до Гуейджоу и Юнан на югозапад. Понастоящем основните райони за производство на клинкер с високо съдържание на боксит са Шанси, Хенан и Гуейджоу. Има и някои по-малки мини в процес на разработка в Хунан. Основните минерали на боксит в Китай са хидробоксит, боемит, каолинит и пирофилит, които могат да бъдат разделени на три вида според минералния си състав: тип хидробоксит-каолинит (DK); Бемстоново-каолинитов тип (BK); Хидробаксит-пирофилитен тип (ХП). Понастоящем бокситът тип DK е най-широко използваният, бокситният клинкер тип DK се разделя на S, Ⅰ, ⅡA, ⅡB, Ⅲ и така нататък според съдържанието на Al2O3.
(2) синтерован корунд и стопен корунд
Изкуственото производство на корунд е използването на промишлен алуминиев оксид или боксит с високо съдържание като основна суровина, която се топи в дъгова пещ за производство. В допълнение, алуминиевият оксид на корундовата плоча може да бъде получен чрез метод на синтероване. Този метод все още се основава на промишлен прах от алуминиев оксид като основна суровина, чрез калциниране, фино смилане, формиране на топки и изпичане. Този метод е труден за производство технология, но продуктът има висока якост, силна устойчивост на корозия и добра устойчивост на термичен шок. Така нареченият "суббял корунд" всъщност е плътен електрически стопен корунд на базата на висок боксит, съдържанието на Al2O3 е по-голямо от 98%, видимата порьозност е по-малка от 4%; Изработен е от висококачествен боксит чрез електротопене в редуцираща атмосфера и контролирани условия. Корундовият кристал е гранулиран, обикновено 115 mm; Основните примеси са рутил, алуминиев титанат и неговия твърд разтвор.

(3) Мулит
Мулитът е огнеупорен материал с кристална фаза 3Al2O32SiO2 като основен компонент. Мулитът се разделя на естествен мулит и синтетичен мулит. Естественият мулит е рядък и обикновено е синтетичен. Мулитът е химически стабилен и неразтворим във флуороводородна киселина. Той има добри високотемпературни механични и високотемпературни термични свойства, така че синтетичният мулит и неговите продукти имат предимствата на висока плътност и чистота, висока температурна структурна якост, ниска скорост на пълзене при висока температура, ниска скорост на топлинно разширение, силна устойчивост на химическа ерозия, термична устойчивост на удар и така нататък.
(4) минерали от групата на силиманит
Минералите от групата на силиманит включват цианит, андалузит, силиманит, известен като "три камъка". Химическият състав на трите камъка е еднакъв, но кристалната структура е различна и това е хомогенен кристал. Нагрети до висока температура, се превръщат в мулит, генерирайки малко количество разтопен SiO2, докато се придружава от обемно разширение.

Поради различния размер на разширението за отопление от три камъка, прякото му използване не е същото. Поради малката промяна на обема на андалузита, независимо дали се използва за производство на тухли или като добавка, той се използва директно като суровина. Силиманитът и кианитът често се добавят към съставките под формата на разширители, особено за аморфни огнеупорни материали. И използван за направата на тухли трябва да бъде калциниран клинкер, особено кианитът трябва да бъде калциниран зрял материал.
Четвърто, алкални огнеупорни суровини
4.1 Магнезиева суровина
(1) магнезит
В Китай има два основни вида магнезит: кристален магнезит и аморфен магнезит. Китайският магнезит е разпространен главно в провинциите Ляонин и Шандонг, основният примес на магнезит е талк, има и малко магнезит, съдържащ високо CaO, следван от минералния доломит, китайският магнезит според химичния състав може да бъде класифициран като S, I, II , III, IV пет класа, само S и I клас, използвани за калциниране на магнезитна тухла.
Магнезият с висока чистота се получава чрез двуетапна флотация и двуетапно калциниране. Магнезиевият оксид с висока чистота, получен по този метод, може да се използва като суровина за разработване на различни високоефективни огнеупорни продукти.
(2) Други минерали, съдържащи магнезий
Основният минерален състав на продуктите от магнезиев оливин в магнезиевите огнеупорни материали е магнезиев оливин (2MgO·SiO2) и кубичен магнезит (MgO). Този продукт се характеризира със силна устойчивост на разтопен железен оксид и по-добра устойчивост на термичен шок от обикновената магнезиева тухла. Основните суровини за производството на този продукт са перидотит и серпентин.
4.2 Доломитови суровини
Доломитът е огнеупорна суровина, съставена главно от двойни соли на магнезиев карбонат (MgCO3) и калциев карбонат (CaCO3). Химичната му формула е CaMg(CO3)2 или MgCO3 CaCO3, а теоретичният му състав е CaO3 0.41%, MgO2 1.87% и CO2 47.72%. CaO/MgO=1.39, твърдостта е 3,54.
Доломитът в Китай е богат на суровини, широко разпространен и сравнително чист. В района на Dashiqiao на провинция Liaoning има изобилие от запаси. Шандун, Хубей, Шанси, Гуанси, Гансу, Дзянси, Анхуей, Съчуан, Юнан, Хунан и други провинции са богати на минерални ресурси. Рудното тяло често се свързва с варовик и магнезит.
5. Суровини за циркониеви изделия
(1) Камък циркон
Цирконът (ZrO2·SiO2 или ZrSiO4) е основната суровина за производството на циркониеви продукти и циркониеви продукти, а произходът на циркония в Китай е провинция Хайнан. Среща се в провинция Гуангдонг, автономен регион Гуанси Джуан, провинция Шандонг, провинция Фудзиен и провинция Тайван.
Теоретичният състав на циркона е ZrO2 67.01% и SiO2 32.99%. Често съдържа TiCfe и други следи от редкоземни оксиди, които поради наличието на тези елементи го правят радиоактивен в различна степен. Следователно, когато се използва тази суровина за производство на продукти, трябва да има необходимите защитни мерки.

Цирконът има ниска топлопроводимост от 3,72 W/(mK) при 201000 градуса. Коефициентът на разширение на циркона също е нисък в сравнение с други кристали, 4,6X10-6 градуса при 1000 градуса, а коефициентът на разширение на неговия монокристал в двете посоки на вертикалната и успоредната главна ос (C-ос) има голяма разлика. Цирконът има висока химическа инертност и трудно реагира с киселина. В по-малка степен реагира със стъклена стопилка, често се използва в огнеупорите в металургията и стъкларската промишленост.
(2) плагиозиркон
Естественият циркон (ZrO2) често е с неправилни бучки, черен, кафяв, жълт или безцветен. В Китай има малко естествени наклонени цирконови рудни тела. ZrO2, използван в промишлеността, е химическа суровина, която представлява бял или жълтеникав прах, получен по химичен метод от циркон (ZrO2·SiO2).
Чистият ZrO2 има три кристални форми при атмосферно налягане: моноклинна, тетрагонална и кубична фаза от ниска до висока температура.
Стабилен ZrO2, според степента му на стабилност, има частично стабилен ZrO2 и напълно стабилен ZrO2 точки, тъй като напълно стабилният коефициент на топлинно разширение на ZrO2 е по-голям, неговата стабилност при термичен шок не е толкова добра, колкото частично стабилната, така че последният е обикновено използва се за направата на керамика и огнеупорни закаляващи материали.
(3) десиликонизиран цирконий
При производството на огнеупор от разтопен циркониев корунд (AZS) в чужбина, в допълнение към използването на цирконов концентрат, се добавя определено количество суровини от "десиликонизиран цирконий", чиято цел е: първо, да се коригира и стабилизира формулата ; Второто е подобряване и оптимизиране на производителността на продукта.
(4) циркониев корунд мулит
Оригиналните суровини са индустриален алуминиев оксид, каолин и цирконит, които са фино смлени и смесени равномерно, полусуха топка под налягане и калцинирани при 3001700 градуса, за да се получи този материал. Резултатите показват, че увеличаването на съдържанието на циркон води до повишаване на температурата на синтероване, намаляване на общото свиване и увеличаване на затворената порьозност. Тези реакции правят синтерования циркониев корунд мулит с по-висока плътност и якост и по-добра устойчивост на термичен шок.

6. Суровини за продукти от хром
Една от основните суровини за производството на хром (хромова тухла, хром магнезиева тухла, магнезиева хромова тухла) огнеупорни материали е хромната руда или хромит. Хромитът е смес от различни минерали, тъй като неговият минерален състав варира значително, по отношение на химичния състав и промяната на физичните свойства също е голяма. Обикновено се състои от пусти минерали с хромни зърна. Тези пусти минерали обикновено са магнезиеви силикати, като серпентин, магнезиев оливин и оливин. В допълнение към Cr2O3 в хромита има също Al2O3, Fe2O3 и MgO, общ хромит, поради наличието на магнезий и желязо, често изразяван като (Mg, Fe) Cr2O3.
Горните са често използвани огнеупорни суровини, с иновациите на огнеупорната технология, видовете суровини са по-разнообразни, особено през последните години, поради проблеми с околната среда и поредица от причини като ресурси от сурови руди и продължават да се развиват по-добре производителност на изкуствени синтетични материали и по-екологични възобновяеми суровини (като феросилициев нитрид, Theron и др.).