Tulenkestäviä raaka-aineita on monenlaisia ja niillä on erilaisia luokittelumenetelmiä. Yleisesti ottaen ne voidaan jakaa kuuteen luokkaa.
Ensinnäkin tulenkestävien raaka-aineiden kemiallisten komponenttien luokittelun mukaan
Se voidaan jakaa oksidiraaka-aineisiin ja ei-oksidiraaka-aineisiin. Nykyaikaisen tieteen ja teknologian kehityksen myötä joistakin orgaanisista yhdisteistä on tullut korkean suorituskyvyn palonkestävyyden raaka-aineiden lähtöaineita tai apumateriaaleja.
Kaksi, tulenkestävien raaka-aineiden kemiallisten komponenttien luokituksen mukaan
Kemiallisten ominaisuuksien mukaan palonkestävät raaka-aineet voidaan jakaa happamiin palonkestäviin raaka-aineisiin, kuten piidioksidi, zirkoni jne.; neutraaleihin palonkestäviin raaka-aineisiin, kuten korundi, bauksiitti (hapan), mulliitti (hapan), pyriitti (emäksinen), grafiitti jne.; emäksisiin palonkestäviin raaka-aineisiin, kuten magnesiumoksidi, dolomiittihiekka, magnesiumkalsiumhiekka jne.
Kolme, tuotantoprosessifunktion luokituksen mukaan
Tulenkestävät raaka-aineet voidaan jakaa pääraaka-aineisiin ja apuaineisiin sen roolin mukaan tulenkestävän materiaalin tuotantoprosessissa.
Pääraaka-aine on tulenkestävän materiaalin pääosa. Apuraaka-aineet voidaan jakaa sideaineisiin ja lisäaineisiin. Sideaineen tehtävänä on tehdä tulenkestävästä materiaalista riittävän luja tuotanto- ja käyttöprosessissa. Yleisesti käytettyjä aineita ovat sulfiittiselluloosajäte, asfaltti, fenolihartsi, alumiinisementti, natriumsilikaatti, fosforihappo ja fosfaatti, sulfaatti, ja joillakin pääraaka-aineilla itsellään on sideaineiden, kuten sidotun saven, rooli. Lisäaineiden tehtävänä on parantaa tulenkestävien materiaalien tuotanto- tai rakennusprosessia tai vahvistaa tulenkestävien materiaalien joitakin ominaisuuksia, kuten stabilointiaineita, veden vähentäjiä, estäjiä, pehmittimiä, vaahdotusaineita, dispergointiaineita, paisunta-aineita, antioksidantteja jne.
Neljä, happo- ja emäsluokituksen luonteen mukaan
Hapon ja alkalin mukaan tulenkestävät raaka-aineet voidaan jakaa pääasiassa seuraaviin viiteen luokkaan.
(1) Happamat raaka-aineet
Pääasiassa piipitoiset raaka-aineet, kuten kvartsi, litteäkvartsi, kvartsiitti, kalsedoni, chertti, opaali, kvartsiitti, valkoinen piidioksidihiekka ja piimaa, sisältävät piidioksidia (SiO2) vähintään yli 90 %, puhtaissa raaka-aineissa piidioksidipitoisuus on jopa yli 99 %. Piidioksidipitoiset raaka-aineet ovat happamia korkeissa lämpötiloissa, metallioksidien läsnä ollessa tai kemiallisen reaktion aikana ja yhdistyvät sulaviksi silikaateiksi. Siksi, jos piipitoinen raaka-aine sisältää pienen määrän metallioksidia, se vaikuttaa vakavasti sen lämmönkestävyyteen.
(2) puolihappamia raaka-aineita
Se on pääasiassa tulenkestävää savea. Aikaisemmassa luokittelussa savi luokiteltiin happamaksi materiaaliksi, mikä ei itse asiassa ole sopivaa. Tulenkestävien raaka-aineiden happamuus perustuu vapaan piidioksidin (SiO2) pitoisuuteen pääaineena, koska tulenkestävän saven ja piipitoisten raaka-aineiden kemiallisen koostumuksen mukaan vapaan piidioksidin määrä tulenkestävässä savessa on paljon pienempi kuin piipitoisissa raaka-aineissa.
Koska tulenkestävässä savessa on yleensä 30–45 % alumiinioksidia, ja alumiinioksidi on harvoin vapaassa tilassa, se sitoutuu piidioksidiin kaoliniitiksi (Al2O3·2SiO2·2H2O), vaikka piidioksidia olisi vähänkin liikaa, sen rooli on hyvin pieni. Siksi tulenkestävän saven happamuus on paljon heikompi kuin piipitoisten raaka-aineiden. Jotkut uskovat, että tulenkestävä savi hajoaa korkeassa lämpötilassa vapaaksi silikaatiksi ja vapaaksi alumiinioksidiksi, mutta ei muuttumattomana. Vapaa silikaatti ja vapaa alumiinioksidi yhdistyvät kvartsiksi (3Al2O3·2SiO2), kun sitä kuumennetaan edelleen. Kvartsilla on hyvä haponkestävyys emäksistä kuonaa vastaan, ja tulenkestävän saven alumiinioksidikoostumuksen kasvaessa happamuus heikkenee vähitellen, ja kun alumiinioksidipitoisuus saavuttaa 50 %, kvartsi on emäksinen tai neutraali, erityisesti korkeassa paineessa valmistetuissa savitiilissä, sillä on korkea tiheys, hieno tiivistys ja alhainen huokoisuus. Sen kestävyys emäksiselle kuonalle on korkeampi kuin piidioksidin korkeissa lämpötiloissa. Kvartsi on myös erittäin hidas eroosiokyvyn suhteen, joten pidämme sopivana luokitella tulenkestävä savi puolihappamaksi saveksi. Tulenkestävä savi on tulenkestävän teollisuuden perusraaka-aine ja laajimmin käytetty materiaali.
(3) neutraalit raaka-aineet
Neutraalit raaka-aineet ovat pääasiassa kromiittia, grafiittia ja piikarbidia (keinotekoista), jotka eivät missään lämpötilaolosuhteissa reagoi hapon tai emäksisen kuonan kanssa. Luonnossa on tällä hetkellä kaksi tällaista materiaalia, kromiitti ja grafiitti. Luonnongrafiitin lisäksi on olemassa keinotekoista grafiittia, nämä neutraalit raaka-aineet kestävät merkittävästi kuonaa ja sopivat parhaiten emäksisiin tulenkestävien materiaalien ja happamien tulenkestävien eristeiden valmistukseen.
(4) emäksiset tulenkestävät raaka-aineet
Pääasiassa magnesiitti (magnesiitti), dolomiitti, kalkki, oliviini, serpentiini, korkean alumiinioksidipitoisuuden omaavat happiraaka-aineet (joskus neutraalit). Näillä raaka-aineilla on voimakas kestävyys emäksiselle kuonalle. Niitä käytetään enimmäkseen muurauksessa emäksisessä uunissa, mutta ne reagoivat erityisen helposti happaman kuonan kemiallisesti ja muuttuvat suolaksi.
(5) Erityiset tulenkestävät materiaalit
Pääasiassa zirkoniumoksidia, titaanioksidia, berylliumoksidia, ceriumoksidia, toriumoksidia, yttriumoksidia ja niin edelleen. Näillä raaka-aineilla on eriasteista kestävyyttä kaikenlaisille kuonille, mutta koska raaka-ainelähdettä ei ole paljon, sitä ei voida käyttää suuressa määrässä tulenkestäviä materiaaleja, vaan sitä voidaan käyttää vain erityisolosuhteissa, joten sitä kutsutaan erityisiksi palonkestäviksi raaka-aineiksi.
Viisi, raaka-aineiden luokituksen mukaan
Raaka-aineiden syntymisen mukaan ne voidaan jakaa kahteen luokkaan: luonnonraaka-aineet ja synteettiset raaka-aineet.
(1) luonnonmukaiset tulenkestävät raaka-aineet
Luonnon mineraaliraaka-aineet ovat edelleen tärkein raaka-ainelähde. Luonnossa esiintyvät mineraalit koostuvat niitä muodostavista alkuaineista. Tällä hetkellä on osoitettu, että hapen, piin ja alumiinin kokonaismäärä muodostaa noin 90 % maankuoren alkuaineiden kokonaismäärästä, ja oksidit, silikaatit ja alumiinisilikaattimineraalit ovat ilmeisiä etuja, sillä ne ovat erittäin valtavia luonnon raaka-ainevarantoja.
Kiinalla on runsaasti tulenkestäviä raaka-aineita ja laaja valikoima niitä. Magnesiitti, bauksiitti, grafiitti ja muut luonnonvarat voidaan kutsua Kiinan tulenkestävien raaka-aineiden kolmeksi peruspilariksi; magnesiitti ja bauksiitti, joilla on suuret varannot ja korkea laatu; erinomaisen laadukas tulenkestävä savi, piidioksidi, dolomiitti, magnesidolomiitti, magnesiumoliviini, serpentiini, zirkoni ja muut luonnonvarat ovat laajalti levinneitä.
Luonnon raaka-aineiden tärkeimmät lajikkeet ovat: piidioksidi, kvartsi, diatomiitti, vaha, savi, bauksiitti, syaniittimineraaliraaka-aineet, magnesiitti, dolomiitti, kalkkikivi, magnesiittioliviini, serpentiini, talkki, kloriitti, zirkoni, plagiosirkoni, perliitti, kromirauta ja luonnongrafiitti.
Kuusi, Kemiallisen koostumuksen mukaan luonnolliset tulenkestävät raaka-aineet voidaan jakaa seuraaviin:
Piipitoinen: kuten kiteinen piidioksidi, kvartsihiekka ja sementoitu piidioksidi jne.;
② puolipiipitoinen (fylakiitti jne.)
③ Savi: kuten kova savi, pehmeä savi jne.; Yhdistä savea ja saviklinkkeriä
(4) Korkea alumiinipitoisuus: tunnetaan myös nimellä jade, kuten korkea bauksiitti- ja sillimaniittimineraalit;
⑤ Magnesium: magnesiitti;
⑥ Dolomiitti;
⑦ Kromiitti [(Fe,Mg)O·(Cr,Al)2O3];
Zirkon (ZrO2·SiO2).
Luonnonraaka-aineet sisältävät yleensä enemmän epäpuhtauksia, koostumus on epävakaa, suorituskyky vaihtelee suuresti, vain muutamia raaka-aineita voidaan käyttää suoraan, ja useimmat niistä on puhdistettava, lajiteltava tai jopa kalsinoitava tulenkestävien materiaalien tuotantovaatimusten täyttämiseksi.
(2) synteettiset palonkestävät raaka-aineet
Raaka-aineina käytettyjen luonnonmineraalien tyypit ovat rajalliset, eivätkä ne usein pysty täyttämään nykyaikaisen teollisuuden erityisvaatimuksia korkealaatuisten ja korkean teknologian tulenkestävien materiaalien vaatimuksia. Synteettiset tulenkestävät raaka-aineet voivat saavuttaa täysin ihmisten ennalta suunnitellun kemiallisen mineraalikoostumuksen ja rakenteen, sen rakenne on puhdas ja tiheä. Kemiallista koostumusta on helppo hallita, joten laatu on vakaa. Niistä voidaan valmistaa erilaisia edistyneitä tulenkestäviä materiaaleja. Se on nykyaikaisten korkean osaamisen ja korkean teknologian tulenkestävien materiaalien pääraaka-aine. Synteettisten tulenkestävien materiaalien kehitys on ollut erittäin nopeaa viimeisten kahdenkymmenen vuoden aikana.
Synteettisiä tulenkestäviä raaka-aineita ovat pääasiassa magnesium-alumiini-spinelli, synteettinen mulliitti, merivesimagnesia, synteettinen magnesiumkordieriitti, sintrattu korundi, alumiinititanaatti, piikarbidi ja niin edelleen.
Julkaisun aika: 19.5.2023
