Hvad er de seks mest anvendte råvarer til ildfaste materialer?

Ildfaste råvarer refererer til de materialer, der er nødvendige til fremstilling af ildfaste produkter. Det er grundlaget for fremstilling af ildfaste materialer. De fleste af de ildfaste råmaterialer er naturlige mineraler (såsom ildfast ler, høj bauxit, silica, krommalm, magnesit, dolomit, magnesiumolivin, zirconit, kyanit, sillimanit, andalusit osv.). Med den kontinuerlige forbedring af de omfattende ydeevnekrav for ildfaste materialer, i produktionen af ​​ildfaste materialer, anvendes industrielle råmaterialer og syntetiske råmaterialer også i stigende grad (såsom industriel aluminiumoxid, syntetisk mullit, kunstige ildfaste fibre, kunstige ildfaste hule kugler osv. .). Kvaliteten og omkostningerne ved ildfaste produkter afhænger i høj grad af korrekt udvælgelse og rationel brug af råvarer.
Ildfaste råmaterialer i henhold til kemiske egenskaber kan opdeles i sure ildfaste råmaterialer, alkaliske ildfaste råmaterialer og neutrale ildfaste råmaterialer; Ifølge kilden kan opdeles i naturlige mineralske råvarer og syntetiske råvarer; Under normale omstændigheder er råvarerne til fremstilling af ildfaste materialer opdelt i hovedråmaterialer og hjælperåvarer.
Råvarer til fremstilling af ildfaste produkter, hvad enten det er naturlige mineralske råvarer eller syntetiske råvarer, skal have en tilstrækkelig høj ildfasthed ud fra et mineralogisk synspunkt til fremstilling af produkter; Fra et teknologisk synspunkt bør det være i stand til at opfylde teknologiens grundlæggende krav; Ud fra synspunktet om ydeevnen af ​​det produkt, der er fremstillet med det, bør det være i stand til at opfylde produktets ydeevne, især kravene til højtemperaturydelse.
Ildfaste råmaterialer er normalt opdelt i aluminium-silicium ildfaste råmaterialer (kiselholdige, ler, højaluminium osv.), alkaliske ildfaste råmaterialer, varmeisolerende ildfaste råmaterialer og andre ildfaste råmaterialer.
Først kiselholdige råvarer
På grund af volumeneffekten af ​​kvartsvarianter fremstilles silicasten også direkte af silica, som er en generel betegnelse for gangkvarts, kvartsit, flint og sandsten. Hovedbestanddelen af ​​silica er SiO2, og de andre er urenheder. De kiselholdige råmaterialer, der anvendes i ildfaste materialer, er krystallinsk murbrokker og cementeret silica.

For det andet ler råvarer
Ildler er det vigtigste råmateriale til fremstilling af ildfaste aluminiumsilikatmaterialer, og dets ildfasthedskrav er højere end 1580 grader C for alle slags hårdt ler, blødt (halvblødt) ler og lerskifer, som tilsammen betegnes som ildler.
Naturligt ildler er sædvanligvis en lermalm, hovedsageligt kaolinit (Al2O3 2SiO2 2H2O) som dens hovedbestanddel, dvs. vandholdigt silikat som hovedlegemet og blandet med fri kvarts, pyrit, rutil og organiske forbindelser sammensat af en blanding. De fleste af disse ikke-homogene mineraler er dispersioner sammensat af partikler mindre end 1,2 μm i diameter.
Ifølge de forskellige dannelse af ler, kan opdeles i: primær ler og sekundær ler. Primært ler refererer til dannelsen af ​​ler efter forvitring af moderbjergarten (såsom feldspat), som stadig forbliver på plads. Sekundært ler, også kendt som drivler, er det ler, der overføres til andre steder og derefter aflejres af det oprindelige ler under naturlige dynamiske forhold, med fin partikelstørrelse, stor spredning og høj plasticitet.
Det ildfaste ler, der anvendes i den ildfaste industri, har hovedsageligt følgende to kategorier.
① Hårdt ler er kendetegnet ved tæt væv, stor hårdhed, ekstremt fine partikler, vand er ikke let at sprede, og plasticiteten er meget lav. Sådanne lertyper er sædvanligvis lysegrå, råhvid eller grå i udseende. Skallignende brud, nogle overflader har en følelse af glathed, let at bryde i stykker.
② Blødt (halvblødt) ler er ofte blokeret, blødt væv og god plasticitet. Farven på dette ler varierer meget på grund af de forskellige typer og indhold af urenheder. Fra grå til mørkegrå til sort; Nogle er lilla, lyserøde eller hvide.
For det tredje, høje aluminum råvarer
(1) Bauxit
Bauxit er det vigtigste råmateriale til fremstilling af brun korund, og højt aluminiumklinker med Al2O3-indhold på 88% 90% er det vigtigste råmateriale af subwhite korund. Produktion af hvid korund, tæt korund og andet aluminiumoxid som råmateriale. Bauxit er også kendt som høj bauxit eller bauxit, de vigtigste mineraler er diaspore (Al2O3 H2O) og trihydrat (Al2O33H2O).

Kina har enorme reserver af bauxit: det produceres fra Shanxi, Hebei og Shandong nord for Den Gule Flod, gennem Henan og Guangxi i det centrale Kina, til Guizhou og Yunnan i sydvest. På nuværende tidspunkt er de vigtigste produktionsområder for højbauxitklinker Shanxi, Henan og Guizhou. Der er også nogle mindre miner under udvikling i Hunan. De vigtigste mineraler af bauxit i Kina er hydrobauxit, boehmit, kaolinit og pyrophyllit, som kan opdeles i tre typer efter dets mineralsammensætning: hydrobauxit-kaolinit type (DK); Boehmstone-kaolinit type (BK); Hydrobauxit-pyrofyllit type (DP). På nuværende tidspunkt er DK-type bauxit den mest udbredte, DK-type bauxitklinker er opdelt i S, Ⅰ, ⅡA, ⅡB, Ⅲ og så videre i henhold til dets Al2O3-indhold.
(2) sintret korund og smeltet korund
Kunstig produktion af korund er brugen af ​​industriel aluminiumoxid eller høj bauxit som det vigtigste råmateriale, der smelter i lysbueovnen til at producere. Derudover kan korundplade-aluminiumoxid opnås ved sintringsmetode. Denne metode er stadig baseret på industrielt aluminiumoxidpulver som det vigtigste råmateriale gennem kalcinering, finslibning, kugledannelse og brænding. Denne metode er vanskelig at fremstille teknologi, men produktet har høj styrke, stærk korrosionsbestandighed og god termisk stødstabilitet. Den såkaldte "sub-hvide korund" er faktisk en tæt elektrisk smeltet korund baseret på høj bauxit, Al2O3-indholdet er større end 98%, den tilsyneladende porøsitet er mindre end 4%; Den er lavet af høj bauxit ved elektrosmeltning under reducerende atmosfære og kontrollerede forhold. Korund krystal er granulært, generelt 115 mm; De vigtigste urenheder er rutil, aluminiumtitanat og dets faste opløsning.

(3) Mullit
Mullite er et ildfast materiale med 3Al2O32SiO2 krystallinsk fase som hovedkomponent. Mullite er opdelt i naturlig mullit og syntetisk mullit. Naturlig mullit er sjælden og er generelt syntetisk. Mullite er kemisk stabil og uopløselig i flussyre. Det har gode højtemperatur mekaniske og højtemperatur termiske egenskaber, så den syntetiske mullit og dens produkter har fordelene ved høj tæthed og renhed, høj temperatur strukturel styrke, lav høj temperatur krybehastighed, lav termisk ekspansionshastighed, stærk kemisk erosionsbestandighed, termisk stødmodstand og så videre.
(4) mineraler fra sillimanitgruppen
Sillimanitgruppemineraler omfatter cyanit, andalusit, sillimanit, almindeligvis kendt som "tre sten". Den kemiske sammensætning af de tre sten er den samme, men krystalstrukturen er forskellig, og det er en homogen krystal. Opvarmet til høj temperatur, omdannes til mullit, der genererer en lille mængde smeltet SiO2, mens det ledsages af volumenudvidelse.

På grund af den forskellige størrelse af de tre stenvarmeudvidelser er dens direkte udnyttelse ikke den samme. På grund af den lille volumenændring af andalusit, hvad enten det bruges til at lave mursten eller som tilsætningsstof, bruges det direkte som råmateriale. Sillimanit og kyanit tilsættes ofte ingredienserne i form af ekspansionsmidler, især til amorfe ildfaste materialer. Og bruges til at lave mursten skal være brændt klinker, især kyanit skal være brændt modent materiale.
For det fjerde, alkaliske ildfaste råvarer
4.1 Magnesium råmateriale
(1) magnesit
Der er to hovedtyper af magnesit i Kina: krystallinsk magnesit og amorf magnesit. Kinas magnesit er hovedsageligt distribueret i Liaoning og Shandong provinserne, den vigtigste urenhed af magnesit er talkum, der er også nogle magnesit indeholdende høj CaO, efterfulgt af mineralet dolomit, Kinas magnesit i henhold til den kemiske sammensætning kan klassificeres som S, I, II , III, IV fem kvaliteter, kun S- og I-klasse brugt til brænding af magnesitsten.
Magnesia med høj renhed fremstilles ved to-trins flotation og to-trins kalcinering. Magnesia med høj renhed fremstillet ved denne metode kan bruges som råmateriale til at udvikle en række højtydende ildfaste produkter.
(2) Andre mineraler indeholdende magnesium
Den vigtigste mineralsammensætning af magnesiumolivinprodukter i magnesium ildfaste materialer er magnesiumolivin (2MgO·SiO2) og kubisk magnesit (MgO). Dette produkt er kendetegnet ved stærk modstandsdygtighed over for smeltet jernoxid og bedre termisk stødstabilitet end almindelige magnesia mursten. De vigtigste råmaterialer til fremstilling af dette produkt er peridotit og serpentin.
4.2 Dolomitiske råmaterialer
Dolomit er et ildfast råmateriale hovedsageligt sammensat af dobbeltsalte af magnesiumcarbonat (MgCO3) og calciumcarbonat (CaCO3). Dens kemiske formel er CaMg(CO3)2 eller MgCO3 CaCO3, og dens teoretiske sammensætning er CaO3 0,41 %, MgO2 1,87 % og CO2 47,72 %. CaO/MgO=1.39, hårdhed er 3.54.
Dolomit i Kina er rig på råvarer, bredt udbredt og relativt ren. Der er rigelige reserver i Dashiqiao-området i Liaoning-provinsen. Shandong, Hubei, Shaanxi, Guangxi, Gansu, Jiangxi, Anhui, Sichuan, Yunnan, Hunan og andre provinser er rige på mineralressourcer. Malmlegemet er ofte forbundet med kalksten og magnesit.
5. Råvarer til zirkoniumprodukter
(1) Zirkonsten
Zirkon (ZrO2·SiO2 eller ZrSiO4) er det vigtigste råmateriale til produktion af zirkonprodukter og zirkonprodukter, og oprindelsen af ​​Zircon i Kina er Hainan-provinsen. Det findes i Guangdong-provinsen, Guangxi Zhuang Autonome Region, Shandong-provinsen, Fujian-provinsen og Taiwan-provinsen.
Den teoretiske sammensætning af zircon er ZrO2 67,01 % og SiO2 32,99 %. Det indeholder ofte TiCfe og andre spor af sjældne jordarters oxider, som på grund af tilstedeværelsen af ​​disse grundstoffer gør det radioaktivt i varierende grad. Derfor, når du bruger dette råmateriale til at producere produkter, bør der være nødvendige beskyttelsesforanstaltninger.

Zirkon har en lav varmeledningsevne på 3,72W/(mK) ved 201000 grader. Udvidelseskoefficienten for zirkon er også lav sammenlignet med andre krystaller, 4,6X10-6 grad ved 1000 grader, og ekspansionskoefficienten for dens enkeltkrystal i de to retninger af den lodrette og parallelle hovedakse (C-aksen) har en stor forskel. Zirkon har høj kemisk inerthed og er svær at reagere med syre. Reagerer med glassmelte i mindre grad, det bruges ofte i metallurgi og glasindustriens ildfaste materialer.
(2) plagiozirkon
Naturlig zirkon (ZrO2) er ofte uregelmæssigt klumpet, sort, brun, gul eller farveløs. Der er få naturligt skrånende zirkonmalmlegemer i Kina. ZrO2, der anvendes i industrien, er et kemisk råmateriale, som er et hvidt eller gulligt pulver opnået ved kemisk metode fra zirkon (ZrO2·SiO2).
Ren ZrO2 har tre krystalformer ved atmosfærisk tryk: monokliniske, tetragonale og kubiske faser fra lav til høj temperatur.
Stabil ZrO2, i henhold til dens grad af stabilitet, er der delvist stabile ZrO2 og fuldt stabile ZrO2-punkter, fordi den fuldt stabile ZrO2 termiske udvidelseskoefficient er større, dens termiske stødstabilitet er ikke så god som den delvist stabile, så sidstnævnte er almindeligvis bruges til fremstilling af keramik og ildfaste hærdematerialer.
(3) afsilikoniseret zirconium
Ved fremstillingen af ​​smeltet støbt zirconium korund (AZS) ildfast i udlandet tilsættes der ud over brugen af ​​zirkonkoncentrat en vis mængde "desiliconized zirconium" råmaterialer, hvis formål er: for det første at justere og stabilisere formlen ; Den anden er at forbedre og optimere produktets ydeevne.
(4) zirconium korund mullit
De originale råmaterialer er industrielt aluminiumoxid, kaolin og zirkonit, som er fint formalet og blandet jævnt, halvtør trykkugle og kalcineret ved 3001700 grader for at fremstille dette materiale. Resultaterne viser, at stigende zirconindhold fører til stigende sintringstemperatur, faldende total krympning og øget lukket porøsitet. Disse reaktioner gør, at sintret zirkon korund mullit har højere densitet og styrke og bedre modstandsdygtighed over for termisk stød.

6. Råvarer til kromprodukter
Et af de vigtigste råmaterialer til fremstilling af krom (krom mursten, krom magnesia mursten, magnesia krom mursten) ildfaste materialer er krom malm eller krom. Chromit er en blanding af en række forskellige mineraler, fordi dens mineralsammensætning svinger meget, med hensyn til kemisk sammensætning og fysiske egenskaber ændringer er også store. Det er normalt sammensat af gangmineraler med kromkorn. Disse gangmineraler er normalt magnesiumsilikater, såsom serpentin, magnesiumolivin og olivin. Ud over Cr2O3 i chromit er der også Al2O3, Fe2O3 og MgO, generelt chromit, på grund af tilstedeværelsen af ​​magnesium og jern, ofte udtrykt som (Mg, Fe) Cr2O3.
Ovenstående er almindeligt anvendte ildfaste råmaterialer, med innovationen af ​​ildfast teknologi, er typerne af råmaterialer mere forskellige, især i de seneste år, på grund af miljøproblemer og en række årsager såsom rå malmressourcer, og fortsætter med at udvikle sig bedre ydeevne af kunstige syntetiske materialer og mere miljøvenlige ressourcer vedvarende råmaterialer (såsom ferrosiliciumnitrid, Theron osv.).